3.已知H原子的一波函数为 试求处在此状态下电子的能量E,角动量M及其在z轴上的分量
。(参考答案)
解:将波函数与H原子一般波函数比较可得:n=3,l=2,
该波函数为实函数, 无确定值,求平均值如下:
4.氢原子基态波函数为 ,求氢原子基态时的平均势能。(参考答案)
解:
5.对于H原子2s和2p轨道上的电子,平均来说,哪一个离核近一些?
(参考答案)
解:
平均来说,2p电子离核比2s电子要近。
6.求类氢原子1s态的径向分布函数最大值离核的距离。 。(参考答案)
解:。
7.已知H原子处在 状态,求: (1)径向分布函数的极大值离核的距离
(2)概率密度极大值离核距离 (3)节面半径 (参考答案)
8.计算基态氢原子中的电子出现在以 为半径的圆球内的概率。
(参考答案)
解:
9.求出 1s态电子的下列数据:(1)电子概率密度最大处离核距离
(2)电子离核的平均距离 (3)单位厚度球壳中出现电子概率最大处离核的距离 (4)2s和2p能级的高低次序 (5)电离能
(参考答案)
解:(1)0
(2)
(3)
(4)相等
(5)122.4eV
10.(1)已知H原子基态能量为-13.6eV,据此,计算
基态能量。
(2)若已知He原子基态能量为-78.61eV,据此,计算
的能量。(参考答案)
(三).问答题:
1.计算H原子1s电子的
的平均值,并以此1s电子为例,验证平均动能在数值上等于总能量。但符号相反(即维里定理)
(积分公式
)(参考答案)
解:
2.对于氢原子或类氢离子1s态,验证关系
(已知:
,积分公式
)(参考答案)
解:
3.试写出He原子基态和第一激发态的Slater行列式波函数。
(参考答案)
解: