Nguyên tử Hydro: mức năng lượng và obitan

Dụng cụ

• Canvas 3D đám mây xác suất (kéo để xoay)
• Nút chọn obitan “1s”, “2s”, “2p”
• Chỉ thị nút và đối xứng trên màn hình

Các bước tiến hành

1. So sánh 1s và 2s

   Chọn “1s” rồi “2s” và xoay đám mây. Cả hai đối xứng cầu ($l=0$), nhưng 2s có một nút xuyên tâm — mặt cầu nơi $|\psi|^2$ bằng 0 — và trải rộng hơn, phù hợp với mức năng lượng tăng lên $E_2=-3.4$ eV.

2. Chuyển sang 2p

   Bấm “2p” và xoay: đám mây tách thành hai thùy với một mặt nút, dấu hiệu của $l=1$. Dạng quả tạ này là điểm chung của ba obitan $m_l=-1,0,1$; đám mây là mật độ xác suất, không phải quỹ đạo cổ điển.

3. Tính một chuyển mức

   Dùng $E_n=-13.6\,\mathrm{eV}/n^2$, tính photon phát ra khi electron rơi từ $n=2$ về $n=1$: $h\nu=13.6(1/1^2-1/2^2)=10.2$ eV, vạch Lyman-α. So sánh với khoảng năng lượng của chuyển mức $3\to2$ (Balmer, ánh sáng đỏ).

Mô phỏng

Lịch sử thí nghiệm

Nhà vật lý liên quan

Chủ đề liên quan trong thư viện