原子结构

电子工程师 2009-08-06 1681

机械设计

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原子结构

1.1.1 物质的组成
???一切物质都是由无数微粒按一定的方式聚集而成的。这些微粒可能是分子、原子或离子。
???原子结构直接影响原子间的结合方式。

1.1.2 原子的结构
???近代科学实验证明：原子是由质子和中子组成的原子核，以及核外的电子所构成的。
???原子的体积很小，直径约为10-10m数量级，而其原子核直径更小，仅为10-15m数量级。然而，原子的质量恰主要集中在原子核内。因为每个质子和中子的质量大致为1.67X10-24g，而电子的质量约为9.11X10-28g，仅为质子的1/1836。

1.1.3 原子的电子结构
???描述原子中一个电子的空间位置和能量可用四个量子数表示。
???多电子的原子中，核外电子的排布规律遵循三原则，即能量最低原理、Pauli不相容原理和Hund规则。

图1.1 镁(原子序数12)原子结构中K,L和M量子壳层的电子分布状况.

从内到外，依次为K壳层(n=1),L壳层(n=2),M壳层(n=3).
1).主量子数n
决定原子中电子能量以及与核的平均距离，即电子所处的量子壳层。
2).轨道角量子数li
给出电子在同一量子壳层内所处的能级（电子亚层）。
3).磁量子数mi
给出每个轨道角动量量子数的能级数或轨道数。
4).自旋角量子数si
反映电子不同的自旋方向。

1.1.4 元素周期表
???具有相同核电荷数的同一类原子为一种元素。
???元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，元素在周期表中的位置反映了那个元素的原子结构和一定的性质。

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