作者Roshiel (Roshiel)
看板Physics
标题[问题] 电子的机率问题
时间Sat May 9 20:56:18 2020
我有个问题想请问一下
目前原子模型中的电子是像电子云般分布在原子核外
我想问的是电子的机率分布是实验的结果还是理论计算出来的??
例如氢原子，核外某处电子出现的机率如果是50%
代表我去侦测时有50%的机会找到电子
这50%的机率是如何出现的??
是薛丁格方程的波函数平方(理论值)
还是用实际探测後的结果(探测10000次，约5000次找到电子)
如果是用实验找到的，那要如何去找啊?
感觉抓一个氢原子出来就很困难了，还要再去抓那一个小小的电子....
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1F：推 sukeda: Observable 我们只能观测物理量(期望值) ex:<H> 05/10 11:56
2F：→ sukeda: 直接从波函数平方是数学上而已 05/10 11:57
3F：推 sputtering: 感觉上自旋向上的机率较高向下的较低 05/10 21:37
4F：推 sunev: 没有磁场的情况下,，自旋上下的机率应该是一样的吧 05/10 21:54
5F：推 wohtp: 电子位置机率理论的直接验证原本是来自其他各种干涉实验。 05/11 02:43
6F：→ wohtp: 至於套用在氢原子上面还对不对，本来并不重要，因为像原po 05/11 02:43
7F：→ wohtp: 说的，量不到啊。那个机率是「测量结果」的机率，除非人故 05/11 02:43
8F：→ wohtp: 意去测量位置，不然根本跟物理现象没有直接关系。重要的是 05/11 02:43
9F：→ wohtp: 量子理论套在氢原子上面，实验可以量的都跟理论吻合。 05/11 02:43
10F：→ wohtp: 有了以上认识以後，再回到物理学家的角度重新看这个问题： 05/11 02:53
11F：→ wohtp: 量子理论太成功了，基本上大家都对「如果量得到电子位置， 05/11 02:53
12F：→ wohtp: 就会看到那个机率分布」这回事很有信心。可是呢，理论都有 05/11 02:53
13F：→ wohtp: 清楚预测了却没办法做实验检查，这总是心里一个大疙瘩。所 05/11 02:53
14F：→ wohtp: 以我前几年总算有人把实验做出来了：给氢原子照相，看电子 05/11 02:53
15F：→ wohtp: 经过测量後瞬间位置在哪里。实验结果符合理论。 05/11 02:53
16F：→ wohtp: 顺带一提，这年头抓氢原子不太难，给电子照相才是技术瓶颈 05/11 02:54
17F：→ faniour: 你是指STM拍到轨域的形状吗？ 05/11 10:03
18F：推 wohtp: STM不能看单原子啦。我记得是光学，照理说也只可能是光学 05/12 04:40
20F：推 sputtering: 对不起我把它当成多电子原子了 05/12 18:38
21F：→ Roshiel: 抱歉，我看不到期刊的内容 05/12 22:26
22F：→ Roshiel: 所以目前的状况是2019年才能拍到氢 电子云(机率)的状态 05/12 22:27
23F：→ Roshiel: 之前都是理论值，不是实验值罗 05/12 22:27
24F：推 jjvh: 好像是固体下学期的内容吧，我记得是center formula 的补充 05/15 15:17
25F：→ jjvh: 资料，用PL还是XRD可以量出轨域 05/15 15:17
26F：推 sputtering: 我记得有一种类似MRI可以看原子分布机率剖面 05/16 04:34
27F：→ sputtering: 不过好像都只能用在结晶上 05/16 04:40
28F：→ hank780420: 如果你指的是直接看到实空间的影像的话那的确是最近才 05/16 23:57
29F：→ hank780420: 做到 但是间接的轨域能阶 对称性那些差不多100年前就 05/16 23:58
30F：→ hank780420: 有能谱类的实验方法可以分析电子轨域了 05/16 23:58
31F：推 wohtp: 也就是什麽都量过了，只剩电子的实空间位置是真的这几年才 05/17 00:04
32F：→ wohtp: 量到的啊。 05/17 00:04
33F：推 wohtp: 电子轨域的物理意义远多於单纯的「电子在哪里」。但是如果 05/17 00:26
34F：→ wohtp: 真的单纯问我们「电子在哪里」，直到几年前我们才真的有实 05/17 00:27
35F：→ wohtp: 验。 05/17 00:27
36F：→ wohtp: STM或XRD之类的实验量的是多电子系统的实空间电子密度期望 05/17 00:31
37F：→ wohtp: 值。跟「测量单电子位置每一次会量到什麽」还是有差别。 05/17 00:31