Физика атомных орбиталей против химии

Почему всегда рисуют химиков | 2 п Икс ⟩ , | 2 п у ⟩ и | 2 п г ⟩ орбитали вместо | 2 , 1 , м ⟩ ? С | 2 п Икс ⟩ или | 2 п у ⟩ являются суперпозицией собственных состояний энергии, они не должны быть стабильными или это отличается в связанных состояниях?

Откровенно говоря, многие учебники по элементарной химии хотят свести к минимуму использование комплексных чисел и обходятся тем, что берут настоящие линейные комбинации. В физике принято придерживаться сферических гармоник, которые являются сложными функциями.

Ответы (1)

Если оператор имеет вырожденное собственное значение

А | а 1 ⟩ "=" а | а 1 ⟩ А | а 2 ⟩ "=" а | а 2 ⟩
Тогда для любой линейной комбинации вырожденных собственных векторов имеем
А ( α | а 1 ⟩ + β | а 2 ⟩ ) "=" α А | а 1 ⟩ + β А | а 2 ⟩ "=" α а | а 1 ⟩ + β а | а 2 ⟩ "=" а ( α | а 1 ⟩ + β | а 2 ⟩ )
поэтому линейная комбинация также является собственным вектором А с тем же собственным значением.

Поскольку гамильтониан для изолированного атома не зависит от м , Штаты | 2 , 1 , м ⟩ вырождены, поэтому любая их линейная комбинация (например, | 2 п г ⟩ и т. д.) также будет собственным состоянием гамильтониана. Заметим, однако, что, в отличие от штатов | 2 , 1 , м ⟩ , Штаты | 2 п г ⟩ , | 2 п Икс ⟩ и | 2 п у ⟩ не являются собственными состояниями оператора момента импульса, поскольку различные м значения обозначают разные собственные значения для л г .

Физика атомных орбиталей против химии
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v