第八章原子结构 为不仅光具有波粒二象性，所有微观粒子，如电子、原子等也具有波粒二象性。 1927年，德布罗依的大胆假设就由戴维逊（①avi CJ)和盖革G 电子衍射实验所证实。 子束A入射到镍单品B上 观察散射电子束的强度和散射角的关系，结果得到完 全类似于单色光通过小圆孔那样得到的衍射图像，如图所示。这表明电子确实 具有波动性。电子衍射实验证明德布罗依关于微观粒子波粒二象性的假设是正 确的。 图8-1电子衍 其实验 (a) 6 电子的粒子性只需通过下面实验即可证实：阴极射线管内两极之间装一个 可旋转的小飞轮 当阴极射线打在小飞轮上，小飞轮即可旋转，说明电子是有 质量、有动量的粒子，亦即具有粒子性。 2.微观离子运动的统计性 在经典力学中，一个宏观粒子在任一瞬间的位置和动量是可以同时准确测 定的。例如发出一颗炮弹，若知道它的质量、初速及起始位置，根据经典力学 就能准确地知道某一时刻炮弹的位置、速度（或动量）。换 它的运动轨道 是可测知的。而对具有波粒二象性的微观粒子则不同，现在已证明：由于它们 运动规律的统计性.我们不能像在经典力学中那样来描述它们的运动状态，即 不能同时准确地测定它们的速度和空间位置。 l927年海森伯(Heisenberg W)提出了测不准原理(uncertainty principle),AxAP=h 为粒子位置的不确定度， △P为粒子动量的不确定度 由此可见，对于宏观物体可同时准确测定位置和动量（或速度），即不确定 原理对宏观物体实际上不起作用，而该原理却很好地反映了微观粒子的运动特 征。表明具有波动性的微观粒子与服从经典力学的宏观粒子有完全不同的特点。 8.2.2核外电子运动状态描述 一、波函数y和电子云 1,波函数 1926年，薛定谔根据波粒二象性的概念提出了一个描述微观粒子运动的基本方 程一薛定谔方程。薛定谔方程是 个二阶微分方程：第八章原子结构 101 为不仅光具有波粒二象性，所有微观粒子，如电子、原子等也具有波粒二象性。 1927年，德布罗依的大胆假设就由戴维逊(Davisson C J)和盖革(Geiger H)的 电子衍射实验所证实。图8-1是电子衍射实验的示意图。当经过电位差加速的电 子束A入射到镍单晶B上，观察散射电子束的强度和散射角的关系，结果得到完 全类似于单色光通过小圆孔那样得到的衍射图像，如图所示。这表明电子确实 具有波动性。电子衍射实验证明德布罗依关于微观粒子波粒二象性的假设是正 确的。 图8-1电子衍射实验 电子的粒子性只需通过下面实验即可证实：阴极射线管内两极之间装一个 可旋转的小飞轮，当阴极射线打在小飞轮上，小飞轮即可旋转，说明电子是有 质量、有动量的粒子，亦即具有粒子性。 2．微观离子运动的统计性 在经典力学中，一个宏观粒子在任一瞬间的位置和动量是可以同时准确测 定的。例如发出一颗炮弹，若知道它的质量、初速及起始位置，根据经典力学， 就能准确地知道某一时刻炮弹的位置、速度(或动量)。换言之，它的运动轨道 是可测知的。而对具有波粒二象性的微观粒子则不同，现在已证明：由于它们 运动规律的统计性．我们不能像在经典力学中那样来描述它们的运动状态，即 不能同时准确地测定它们的速度和空间位置。 1927 年 海 森 伯 (Heisenberg W) 提 出 了 测 不 准 原 理 (uncertainty principle)，ΔxΔP=h Δx 为粒子位置的不确定度， ΔP 为粒子动量的不确定度。 由此可见，对于宏观物体可同时准确测定位置和动量(或速度)，即不确定 原理对宏观物体实际上不起作用，而该原理却很好地反映了微观粒子的运动特 征。表明具有波动性的微观粒子与服从经典力学的宏观粒子有完全不同的特点。 8.2.2 核外电子运动状态描述 一、 波函数和电子云 1．波函数 1926年，薛定谔根据波粒二象性的概念提出了一个描述微观粒子运动的基本方 程—薛定谔方程。薛定谔方程是一个二阶微分方程：