作者theory (真好人˙希尔瑞)
看板Chemistry
标题Re: [问题] 2题量化问题请教板上的高手
时间Sat Jul 14 22:48:42 2007
※ 引述《Orionlai ( )》之铭言:
: 在下才疏学浅,这两题想了很久还是不会Orz
: 有请板上的高手帮我解答 ,大大感激Orz
过了好几天没人回
也不知道你会不会来看..
有缘你就会看到吧 :)
: 1.Calculate the average kinetic and potential energies of a 2s electron in
: a hydrogenic atom of atomic number Z
本来这题直接去积分就好
不过这样有点逊又有点慢
利用 Virial theorem 可以得知 2<Ek> = -<V>
又总能 E = <Ek> + <V>
所以 <Ek> = -E , <V> = 2E
E = -13.6 * [(Z^2)/(n^2)] (eV) , 此题 n = 2 (因为是 2s)
so....
: 2.A nitrogen molecule is confined in a cubic box of volume 1.00(m^3)
^^^^^^^^^
盒子边长 1 m
: Assuming that the molecule has an energy equal to 3/2kT at T=300K,
^^^^^
表示不考虑转动振动及位能
: what is the value of n=(Nx^2 + Ny^2 + Nz^2) for this molecule?
三维 a-particle-in-a-box 的问题 粒子的质量为 14 * 2 / NA = M
(NA 为亚佛加厥常数 6.02 * 10^23)
(3/2) * k * 300 = E = [(h^2) / (8 * M * (1^2))] * (Nx^2 + Ny^2 + Nz^2)
= [(h^2) / (8 * M * (1^2))] * n
除一除就知道 n 多少了吧 常数很多我懒得算.... :P (注意单位)
: What is the energy separation between the levels n and n+1 ?
答案就是 [(h^2) / (8 * M * (1^2))]
: What is its de Broglie wavelength?
λ = h / p = h / [(2 * M * E)^0.5]
上面的结果代入即可
: Would it be appropriate to describe this particle as behaving classically?
看你算出来的波长多长
如果很短的话 (短到大约一般原子直径的数量级)
就表示这个分子表现的是粒子的古典行为
反之就是波动的量子行为 不过这个分界不是很清楚就是了..
Good luck ~ 虽然我觉得已经太迟了 orz
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◆ From: 140.114.43.84
※ 编辑: theory 来自: 140.114.43.84 (07/14 22:50)
※ 编辑: theory 来自: 140.114.43.84 (07/14 22:51)
1F:推 joety1103:光看帐号就知道是高手.... 07/15 00:20
2F:推 flowerkid:强者!! 07/15 00:35
3F:推 u870458:(n+1)^2 - n^2 = 2n+1 07/19 05:28
4F:→ u870458:喔.... sorry, 他的 n 平方过了 07/19 05:30