CHƯƠNG VII
VẬT LÝ NGUYÊN TỬ
I. Nguyên tử hydro
1.Chuyển động của electron trong nguyên tử
hydro
Nguyên tử hidro gồm hạt nhân mang điện tích
+e và một electron mang điện tích –e. Kết quả
nghiên cứu chuyển động của electron trong
nguyên tử hydro có thể đem áp dụng cho các ion
đồng dạng như ion He+, Li++ v.v…vì trong các
ion đó chỉ còn một electron. Vì hạt nhân nặng
hơn electron nhiều nên ta sẽ bỏ qua chuyển
động của hạt nhân.
Chọn hạt nhân làm gốc O của hệ tọa độ. Gọi r
là khoảng cách từ electron đến hạt nhân
Thế năng tương tác giữa hạt nhân và electron:
PT Schrodinger có dạng:
2
2
4o
Ze
U
r
2
2
2
E 0
4
e
o
mZe
r
Các số lượng tử xuất hiện trong quá trình giải
phương trình trên:
a. Số lượng tử chính n :
Các mức năng lượng của nguyên tử hidro phụ
thuộc vào số lượng tử chính n
Đối với nguyên tử hydro Z = 1 nên:
R = 3,27.1015 s-1 gọi là hằng số Ritbe
2
2
2
0
1
1, 2,3,....
2 4
e
n
mZe
E n
n
2
2
2 2 2
0
1 13, 6
2 4
e
n
me Rh
E eV
n n n
b. Số lượng tử quỹ đạo l:
Electron chuyển động quanh hạt nhân nên có
momen động lượng quỹ đạo , số lượng tử l xác
định độ lớn L
l gọi là số lượng tử orbital.
Ký hiệu số lượng tử l:
l = 0, 1, 2, 3,…
Ký hiệu = s, p, d, f,…
L
( 1)
0,1, 2,3,...., 1
L l l
l n