
1.2.4态叠加原理假设IV若1,2,,中n为某一微观体系的可能状态,则由它们线性组合所得的出也是该体系可能存在的状态,即? = Ci41+C242+...+ Cnn=Z;C4
1.2.4 态 叠 加 原 理 假设Ⅳ 若ψ1 ,ψ2 ,.,ψn 为某一微观体系的 可能状态,则由它们线性组合所得的ψ也是该体系 可能存在的状态,即 ψ = c1ψ1+ c2ψ2+.+ cnψn = Σiciψi

■式中C1,C2,..,Cn为任意常数,称为线性组合系数例如某个原子中的电子可能以s轨道存在,也可能以p轨道存在,将s和p轨道进行线性组合,所得的杂化轨道直(sp,sp2sp3)也是该电子可能存在的状态
式中c1 ,c2 ,.,cn 为任意常数, 称为 线性组合系数 。 例如某个原子中的电子可能以 s 轨道存在, 也可能以 p 轨道存在,将 s 和 p 轨道进行线性组 合,所得的杂化轨道(sp,sp2 ,sp3 )也是该 电子可能存在的状态

系数C1,C2’.……,Cn数值的大小,反映了1,中2,….,对的贡献大小,即当c,的值大,相应的,对的贡献就大c?表示,在中所占的百分数。由c值可求出和力学量A对应的平均值
系数c1 ,c2 ,.,cn 数值的大小,反映了ψ1 , ψ2 ,.,ψn 对ψ的贡献大小,即 当 ci 的值大,相应的ψi 对ψ的贡献就大; ci 2 表示ψi 在ψ中所占的百分数。 由 ci 值可求出和力学量 A 对应的平均值

1.本征态的物理量的平均值设与1,2,…,n对应的本征值分别为a2,..,an,当体系处于状态并且已归一化时,物理量A的平均值= J*AwdT=(Zc**)A(ZCW)dT=ZC12a
1. 本征态的物理量的平均值 设与ψ1 ,ψ2 ,.,ψn 对应的本征值分别为 a1 ,a2 ,.,an ,当体系处于状态ψ并且ψ已归 一化时,物理量 A 的平均值 = ∫ψ*Âψdτ =∫(Σici*ψi *) Â (Σiciψi )dτ =Σi ︱ci ︱2 ai

证明:设i,2是算符A的本征态,对应的本征值分别为a,a2,且=C,4,+C22其中,2,已归一化,则平均值=Jy*A ydT=了(C14,+C22)*A(c,41+C242)dT=『(C11+C242)*(C,A+C2A2)dT
证明: 设ψ1 ,ψ2 是算符 Â 的本征态,对应的本 征值分别为 a1 ,a2 ,且 ψ = c1ψ1+c2ψ2 其中ψ1 ,ψ2 ,ψ已归一化,则 平均值 = ∫ψ* Â ψdτ = ∫(c1ψ1+c2ψ2 )*Â(c1ψ1+c2ψ2 )dτ = ∫(c1ψ1+c2ψ2 )*(c1 Âψ1+c2 Âψ2 )dτ

=J (c1)+C242) *((C, a)+C2a242) dT= c,a,W,*W, dT+ c,*C2a2/W*2 dT+C2*CaJ2*,dT+C22a2/2*2dT=c,2a,+c22a2推广,得 =Z, / C, / ?a;
=∫(c1ψ1+c2ψ2 )*(c1 a1ψ1+c2 a2ψ2 )dτ = c1 2 a1 ∫ψ1 *ψ1 dτ+ c1 *c2 a2 ∫ψ1 *ψ2 dτ + c2 *c1 a1 ∫ψ2 *ψ1 dτ+ c2 2 a2 ∫ψ2 *ψ2dτ = c1 2 a1+ c2 2 a2 推广,得 =Σi ︱ci ︱2 ai

2.非本征态的物理量的平均值若状态函数不是物理量A的算符A的本A aw征态,即这时可用积分计算其平均值 =J*AwdT
2.非本征态的物理量的平均值 若状态函数ψ不是物理量 A 的算符 Â 的本 征态, 即 Âψ ≠ aψ 这时可用积分计算其平均值 = ∫ψ*Âψdτ

例如氢原子基态波函数为1s,此函数不是轨道半径算符r和势能算符V的本征态,因此要计算电子离核的距离和势能,可用积分直接计算,即=J1s( =r)1sfW1sgG(=—e2/4元Eor)=1s
例如 氢原子基态波函数为 ψ1s ,此函数不是 轨道半径算符 和势能算符 的本征态,因 此要计算电子离核的距离和势能,可用积分直接 计算,即 = ∫ψ1s * ψ1sdτ ( =r) =∫ψ1s * ψ1sdτ ( = -e 2 /4πε0 r ) r ˆ V ˆ r ˆ V ˆ r ˆ V ˆ

Pauli(泡利)原理1.2.5假设V在同一原子轨道或分子轨道上,最多只能容纳两个电子,这两个电子的自旋状态必须相反。或者说两个自旋相同的电子不能占据同一轨道。1s2例如He原子,电子排布是1s2
1.2.5 Pauli (泡利) 原理 假设Ⅴ 在同一原子轨道或分子轨道上,最多只能 容纳两个电子,这两个电子的自旋状态必须相反。 或者说两个自旋相同的电子不能占据同一轨道。 例如 He 原子,电子排布是 1s2 ↑↓ 1s

n,=1,I=0,m,=0,ms1=1/2n2=1,12=0,m,=0,ms2=-1/2前面介绍的波函数只考虑了空间坐标(x,y,z),自旋坐标(w),没有考虑当考虑了电子的自旋后,描述电子运动状态的
n1=1 ,l1=0 ,m1 = 0 ,ms1 = 1/2 n2=1 ,l2=0 ,m1 = 0 ,ms2 = -1/2 前面介绍的波函数只考虑了 空间坐标(x,y,z), 没有考虑 自旋坐标(ω). 当考虑了电子的自旋后,描述电子运动状态的