精選百科
本文由作者推薦
氫原子
氫元素的原子
歷史
簡介
氫原子是氫元素的原子。電中性的原子含有一個(gè)正價(jià)的質(zhì)子與一個(gè)負(fù)價(jià)的電子，被庫侖定律束縛于原子核內(nèi)。在大自然中，氫原子是豐度最高的同位素，稱為氫，氫-1，或氕。氫原子不含任何中子，別的氫同位素含有一個(gè)或多個(gè)中子。這條目主要描述氫-1 。
氫原子擁有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，是一個(gè)的簡單的二體系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)的作用力只跟二體之間的距離有關(guān)，是反平方有心力，不需要將這反平方有心力二體系統(tǒng)再加理想化，簡單化。描述這系統(tǒng)的（非相對論性的）薛定諤方程有解析解，也就是說，解答能以有限數(shù)量的常見函數(shù)來表達(dá)。滿足這薛定諤方程的波函數(shù)可以完全地描述電子的量子行為。因此可以這樣說，在量子力學(xué)里，沒有比氫原子問題更簡單，更實(shí)用，而又有解析解的問題了。所推演出來的基本物理理論，又可以用簡單的實(shí)驗(yàn)來核對。所以，氫原子問題是個(gè)很重要的問題。
另外，理論上薛定諤方程也可用于求解更復(fù)雜的原子與分子。但在大多數(shù)的案例中，皆無法獲得解析解，而必須藉用電腦(計(jì)算機(jī))來進(jìn)行計(jì)算與模擬，或者做一些簡化的假設(shè)，方能求得問題的解析解。
電子軌道圖
右圖顯示出能量最低的幾個(gè)氫原子軌道（能量本征函數(shù)）。橫向展示不同的角量子數(shù) (l) ,豎向展示不同的能級 (n)。
氫原子
基態(tài)是最低能級的量子態(tài)，也是電子最常找到的量子態(tài)，標(biāo)記為1s態(tài)，
, 。
特別注意，在每一個(gè)軌道的圖片內(nèi)，黑線出現(xiàn)的次數(shù)。這些二維空間黑線，在三維空間里，是節(jié)面(nodal plane) 。節(jié)面的數(shù)量等于
，是徑向節(jié)數(shù)
與角節(jié)數(shù)
的總和。
穩(wěn)定性
思考?xì)湓臃€(wěn)定性問題，應(yīng)用經(jīng)典電動力學(xué)來分析，則由于庫侖力作用，束縛電子會被原子核吸引，呈螺線運(yùn)動掉入原子核，同時(shí)輻射出無窮大能量，因此原子不具有穩(wěn)定性。但是，在大自然里這虛擬現(xiàn)象實(shí)際并不會發(fā)生。那么，為什么氫原子的束縛電子不會掉入原子核里？應(yīng)用量子力學(xué)，可以計(jì)算出氫原子系統(tǒng)的基態(tài)能量大于某有限值，稱這結(jié)果為滿足“第一種穩(wěn)定性條件”，即氫原子的基態(tài)能量
大于某有限值：
更詳細(xì)分析起見，只考慮類氫原子系統(tǒng)，給定原子的原子序Z ，原子的能量 E為
表格比較
相鄰較輕同位素: (沒有, 最輕的) | 氫原子是 氫的同位素 | 相鄰較重同位素: 氫-2 |
母同位素： 自由中子 氦-2 | 氫原子的 | 衰變產(chǎn)物為 （穩(wěn)定） |
參閱
- 氘
- 氚
- 21公分線
- 量子化學(xué)
- 類氫原子
- 球?qū)ΨQ位勢
氫原子相關(guān)的文章
宗教戰(zhàn)爭是指宗教原因引發(fā)的戰(zhàn)爭，常見于宗教社會，既發(fā)于不同宗教之間，亦發(fā)于同一宗教的不同教派之間。
德黑蘭（波斯語：??????、Tehrān 英文：Tehran）是伊朗的首都，同時(shí)也是德黑蘭省省會，總?cè)丝谶_(dá)8,429,807人，是伊朗最大的城市，也是西亞地區(qū)最大的城市之一。
尼羅河本詞條是多義詞，共5個(gè)義項(xiàng)流經(jīng)非洲東部與北部的河流尼羅河，全長6670公里，是世界第一長河，非洲主河流之父。發(fā)源于東非高原，自南向北注入地中海，是一條國際河流。流經(jīng)布隆迪、盧旺達(dá)、坦桑尼亞、烏干達(dá)、埃塞俄比亞、蘇丹、埃及等7個(gè)國家，跨越世界上面積最大的撒哈拉沙漠。流域面積約335萬平方公里，占非洲大陸面積的九分之一，年平均流量每秒3100立方米。尼羅河——阿拉伯語意為“大河”。“尼羅，尼羅，
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
