原子轨道的角动量要到底要怎么理解?
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发布时间：2022-04-24 02:55
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时间：2023-05-18 08:05
角动量和角量子数的关系是
角量子数：l
角动量 L=h/2π*√l(l+1)
如果你还想问角量子数的话，看下面：
根据量子力学原理，电子在核外某一空间范围内出现的几率可以用统计学方法得到，得到的公式就是薛定谔方程。方程的图在百科里搜一下就看到了，是一个二阶偏微分方程。方程的X、Y、Z通过坐标转换，变量就变成了n（主量子数）、I（角量子数）、m（磁量子数）了。这就是角量子数的由来了。
2、角动量的意义？
角动量：物体绕轴的线速度与其距轴线的垂直距离的乘积。每单位质量气块的绝对角动量是其相对地球的角动量和地球自转产生的角动量之和。
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时间：2023-05-18 08:06
早在1885年，J.J.Balmer已将当时已知的可见区14条氢谱线总结成一个经验公式, 并正确地推断该式可推广之. 后来, F.Paschen、F.S.Brackett、H.A.Pfund等在红外区发现几组谱线，果然都可用Balmer公式推广而来的下列一般形式表示，式中带波纹号的R是 Rydberg常数，实验值如下:
20世纪初, T.Lyman在远紫外区找到了Lyman线系. 人们把n1=1,2,3,4,5……的线系分别称为Lyman, Balmer, Paschen, Brackett, Pfund……线系.
原子光谱是原子结构的信使, 它以非常奥妙的方式透露着原子世界的秘密, 引诱人类去探索原子结构.
1897年, J.J.Thomson发现不同原子中都有电子. 并于1903年提出“葡萄干布丁”原子模型, 即带负电的电子嵌在带正电的原子中,犹如葡萄干嵌在面包中. 但是根据这种模型, 氢原子应当只有一种特征频率的光谱, 这与实验事实不符.
1911年, E. Rutherford (曾是Thomson的研究生)根据α粒子散射实验,提出“小太阳系”模型. 认为原子有一个很小、很重、带正电的核，而电子环绕核运动. 可是这个模型也有问题: 根据电动力学, 带电粒子做圆周运动必然要辐射电磁波. 计算表明, “小太阳系”原子模型中的电子将在10-12s内沿螺旋线坠落到核上, 同时发射连续光谱. 但事实上原子并不这样“脆弱”, 而且光谱也是分立的.
1913年, 年轻的丹麦物理学家N.Bohr(曾是Rutherford的学生)大胆地提出了两个假设: 原子中的电子在确定的分立轨道上运行时处于定态, 并不辐射能量; 只有在这些分立轨道之间跃迁时才有辐射：
为了确定这些分立轨道, 他引入了“轨道角动量量子化”的概念:
式中n是定态的编号, 取值为一系列正整数. 根据经典物理学的观点, 原子核周围的电子受到库仑引力而产生绕核的圆周运动. 圆周运动是一种受到向心力作用产生的向心加速运动, 所以, 电子所受的向心力等于库仑引力
图1-4 原子中的电子在量子化轨道之间跃迁示意图
引入轨道角动量量子化条件后, 可消去速度v而解出轨道半径r :
可见, 轨道角动量量子化意味着轨道半径也是量子化的, 而不能连续变化. 这与经典物理概念大相径庭.
由Bohr模型还解出了Rydberg常数的理论值，进而可计算原子中电子在两条轨道之间跃迁时发射或吸收的辐射波数:
Rydberg常数的理论值与实验值差别极小,由此计算出各已知线系的波数与实验值相当符合.
Bohr模型对于单电子原子在多方面应用得很有成效，可以解释氢原子的不连续线状光谱. 对碱金属原子也近似适用. 1922年, Bohr获诺贝尔物理学奖. 但Bohr模型却不能解释 He 原子光谱，更不必说较复杂的原子；它也不能计算谱线强度. 后来，该模型又被A.Sommerfeld等人进一步改进，增加了椭圆轨道和轨道平面取向量子化(即空间量子化), 但也不能从根本上解决问题. 这使更多物理学家认识到：Bohr模型毕竟是“旧瓶装新酒”，看来, 对于经典力学作小修小补使之适用于微观体系的做法已经行不通了，真正需要的是进行一场深刻的变革.
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时间：2023-05-18 08:06
