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電子云

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-20

對宏觀物體的運動,可以用經(jīng)典力學(xué)來描述。例如火車在軌道上奔馳,人造衛(wèi)星按一定軌道圍繞地球運行,都可以測定或根據(jù)一定的數(shù)據(jù)計算出它們在某一時刻所在的位置和速度,并能描繪出它們的運動軌跡。而在原子核外運動的電子則不同,它不遵循經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律,必須用20世紀(jì)初創(chuàng)立的量子力學(xué)理論來描述。現(xiàn)已經(jīng)證明電子在核外空間所處的位置及其運動速度不能同時準(zhǔn)確地確定,也就是不能描繪出它的運動軌跡。在量子力學(xué)中采用統(tǒng)計的方法,即對一個電子多次的行為或許多電子的一次行為進(jìn)行總的研究,可以統(tǒng)計出電子在核外空間某單位體積中出現(xiàn)機會的多少,這個機會在數(shù)學(xué)上稱為概率密度。例如氫原子核外有一個電子,這個電子在核外好像是毫無規(guī)則地運動,一會兒在這里出現(xiàn),一會兒在那里出現(xiàn),但是對千百萬個電子的運動狀態(tài)統(tǒng)計而言,電子在核外空間的運動是有規(guī)律的,在一個球形區(qū)域里經(jīng)常出現(xiàn),如一團帶負(fù)電荷的云霧,籠罩在原子核的周圍,人們稱之為電子云。這團“電子云霧”呈球形對稱,如圖1-1所示。電子云是電子在核外空間出現(xiàn)概率密度分布的一種形象描述。原于核位于中心,小黑點的密疏表示核外電子概率密度的大小。

 
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