三、简单应用
1.利用已知的状态波函数,可求多种物理量的平均值
(1)粒子沿X轴的动量
(2)粒子的动量平方:动量平方与能量算符有共同本征函数,所以可直接求解本征方程。
左边=右边
即动量平方的本征值为
2.用自由粒子模型讨论花菁染料电子的光谱跃迁
花菁染料(一价正离子)通式为共轭体系的键长近似为一维势箱的长度,电子可近似为自由粒子,n个烯基有2n个电子,加上N上一个孤对电子,次甲基双键 2个电子,体系共有2n+4个电子,占据 (n+2)个分子轨道,当吸收某种波长的光时,电子可从最高占据轨道No(n+2)跃迁到No(n+3)上,这样跃迁产生的频率为:
波长为
实验测烯基平均键长为248pm,和共长565pm,
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(计算)
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实验)
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N=1
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311.6nm
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309.0 |
N=2
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412.8nm
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409.0 |
N=3
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514.0nm |
511.0 |
由此可见计算值与实验什符合得相当好。
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