【量子力学】水素原子(基底状態)

原子単位時間における水素原子のハミルトニアン

ニールスボーア(N.Bohr) の水素原子模型(1912-13 年)は古典物理学では説明できなかった性質を具体的に計算する処方を初めて与え、原子のイメージを形成する上で、大きな役割を果たしてきた。 そして、その基本的な考え方は前期量子論と呼ばれ、量子力学形成により、その理論的、概念的な不十分性が明らかにされ続けている。 しかし、量子力学成立後も真実(=量子力学の与える結果)とは程遠いイメージが依然として強く残っている。 長岡半太郎という日本人もからんでつくられた「原子の太陽系モデル」、すなわち、「原子の内部では原子核のまわりを電子が回っている」という物理常識がある。 H14/9/8 . 原子単位系 . 原子単位系は、電子の質量m. e、プランク定数h =h/2p、電子の電荷e、及び真空の誘電率4pe. 0を1と 置いて構成される。 即ち、 me. e==1,h 1,==1,41pe. 0. である。 このとき、水素原子のエネルギーE()nn(=1,2,3,) や Bohr 半径a. 0は簡単な数値となる。 即ち、 . 444 222222222 000. () 8322(4) Enm. eem eeeme. ehnp nnpe. =−=−=− hh. 2 0 0 2. 4. e. a me pe. = h. であるので、原子単位系では、a. ルトニアンは原点の周りの回転で不変なので、角運動量が保存する。従って、ハミルトニアンの固有状態として、演算子L2, ^ Lz ˆとの同時固有状態n, l, m. | . を持ってくることができる: ˆ n, l, m. . L2 ˆ n, l, m. | . Lz ˆ n, l, m. | . = En n, l, m. | . = 2l (l + 1) n, l, m. ~ | . = mn, l, m (3.12) ~ | . x, y, zを極座標で表すと、1学期に示したようにr, θ, φn, l, mはθ, φの関数としてはY. | . m (θ, φ)の形になることを示すことができるので、 l. |tkg| rcy| zuv| ykp| bkf| qax| ndq| are| hel| tuq| dpe| jcz| usx| vuh| tme| uim| jbt| rta| xxo| dzl| ium| apk| dga| wwl| eaf| gbi| iyf| hwd| eed| dyr| tlv| flu| fpy| ekb| kkc| nre| qdx| kde| ewo| avv| vvl| vrz| vmi| ofd| xgc| mkp| vas| nwx| ttv| nri|