作者Roshiel (Roshiel)
看板Physics
標題[問題] 電子的機率問題
時間Sat May 9 20:56:18 2020
我有個問題想請問一下
目前原子模型中的電子是像電子雲般分布在原子核外
我想問的是電子的機率分布是實驗的結果還是理論計算出來的??
例如氫原子，核外某處電子出現的機率如果是50%
代表我去偵測時有50%的機會找到電子
這50%的機率是如何出現的??
是薛丁格方程的波函數平方(理論值)
還是用實際探測後的結果(探測10000次，約5000次找到電子)
如果是用實驗找到的，那要如何去找啊?
感覺抓一個氫原子出來就很困難了，還要再去抓那一個小小的電子....
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1F：推 sukeda: Observable 我們只能觀測物理量(期望值) ex:<H> 05/10 11:56
2F：→ sukeda: 直接從波函數平方是數學上而已 05/10 11:57
3F：推 sputtering: 感覺上自旋向上的機率較高向下的較低 05/10 21:37
4F：推 sunev: 沒有磁場的情況下,，自旋上下的機率應該是一樣的吧 05/10 21:54
5F：推 wohtp: 電子位置機率理論的直接驗證原本是來自其他各種干涉實驗。 05/11 02:43
6F：→ wohtp: 至於套用在氫原子上面還對不對，本來並不重要，因為像原po 05/11 02:43
7F：→ wohtp: 說的，量不到啊。那個機率是「測量結果」的機率，除非人故 05/11 02:43
8F：→ wohtp: 意去測量位置，不然根本跟物理現象沒有直接關係。重要的是 05/11 02:43
9F：→ wohtp: 量子理論套在氫原子上面，實驗可以量的都跟理論吻合。 05/11 02:43
10F：→ wohtp: 有了以上認識以後，再回到物理學家的角度重新看這個問題： 05/11 02:53
11F：→ wohtp: 量子理論太成功了，基本上大家都對「如果量得到電子位置， 05/11 02:53
12F：→ wohtp: 就會看到那個機率分佈」這回事很有信心。可是呢，理論都有 05/11 02:53
13F：→ wohtp: 清楚預測了卻沒辦法做實驗檢查，這總是心裡一個大疙瘩。所 05/11 02:53
14F：→ wohtp: 以我前幾年總算有人把實驗做出來了：給氫原子照相，看電子 05/11 02:53
15F：→ wohtp: 經過測量後瞬間位置在哪裡。實驗結果符合理論。 05/11 02:53
16F：→ wohtp: 順帶一提，這年頭抓氫原子不太難，給電子照相才是技術瓶頸 05/11 02:54
17F：→ faniour: 你是指STM拍到軌域的形狀嗎？ 05/11 10:03
18F：推 wohtp: STM不能看單原子啦。我記得是光學，照理說也只可能是光學 05/12 04:40
20F：推 sputtering: 對不起我把它當成多電子原子了 05/12 18:38
21F：→ Roshiel: 抱歉，我看不到期刊的內容 05/12 22:26
22F：→ Roshiel: 所以目前的狀況是2019年才能拍到氫 電子雲(機率)的狀態 05/12 22:27
23F：→ Roshiel: 之前都是理論值，不是實驗值囉 05/12 22:27
24F：推 jjvh: 好像是固體下學期的內容吧，我記得是center formula 的補充 05/15 15:17
25F：→ jjvh: 資料，用PL還是XRD可以量出軌域 05/15 15:17
26F：推 sputtering: 我記得有一種類似MRI可以看原子分布機率剖面 05/16 04:34
27F：→ sputtering: 不過好像都只能用在結晶上 05/16 04:40
28F：→ hank780420: 如果你指的是直接看到實空間的影像的話那的確是最近才 05/16 23:57
29F：→ hank780420: 做到 但是間接的軌域能階 對稱性那些差不多100年前就 05/16 23:58
30F：→ hank780420: 有能譜類的實驗方法可以分析電子軌域了 05/16 23:58
31F：推 wohtp: 也就是什麼都量過了，只剩電子的實空間位置是真的這幾年才 05/17 00:04
32F：→ wohtp: 量到的啊。 05/17 00:04
33F：推 wohtp: 電子軌域的物理意義遠多於單純的「電子在哪裡」。但是如果 05/17 00:26
34F：→ wohtp: 真的單純問我們「電子在哪裡」，直到幾年前我們才真的有實 05/17 00:27
35F：→ wohtp: 驗。 05/17 00:27
36F：→ wohtp: STM或XRD之類的實驗量的是多電子系統的實空間電子密度期望 05/17 00:31
37F：→ wohtp: 值。跟「測量單電子位置每一次會量到什麼」還是有差別。 05/17 00:31