"수소 원자의 스펙트럼과 슈뢰딩거 방정식"의 두 판 사이의 차이

2012년 7월 31일 (화) 08:00 판

양성자와 전자로 구성된 시스템
3차원에서의 쿨롱 포텐셜
\(V(r) = -\frac{k e^2}{r}= -\frac{k e^2}{\sqrt{x^2+y^2+z^2}}\), \(k=\frac{1}{4\pi \epsilon_0}\)
전자의 파동함수가 만족시키는 방정식, 즉 슈뢰딩거 방정식 을 쓰면, 해밀토니안의 고유값에 대한 방정식은 다음과 같이 주어진다
\(E \psi_{E} = -\frac{\hbar^2}{2m}(\frac{\partial^2 \psi_{E}}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 \psi_{E}}{\partial y^2}+\frac{\partial^2 \psi_{E}}{\partial z^2}) + V(x,y,z)\psi_{E}\)
\(E \psi_{E} = -\frac{\hbar^2}{2m}(\frac{\partial^2 \psi_{E}}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 \psi_{E}}{\partial y^2}+\frac{\partial^2 \psi_{E}}{\partial z^2}) -\frac{k e^2}{\sqrt{x^2+y^2+z^2}}\psi_{E}\)
보어의 수소원자모형을 수학적으로 설명한다
스핀의 존재는 슈뢰딩거 방정식으로 설명되지 않는다

라플라시안은 다음과 같이 쓸 수 있다
\(\Delta =\Delta_{r}+\frac{1}{r^2}\Delta_{S^2} \) 여기서
\(\Delta_{r}= \frac{\partial^2}{\partial r^2}+\frac{2}{r} \frac{\partial}{\partial r}\)
\(\Delta_{S^2}= \frac{1}{\sin ^2(\theta )}\frac{\partial^2}{\partial \phi^2}+\frac{1}{\sin (\theta )} \frac{\partial }{\partial \theta }\left(\sin (\theta ) \frac{\partial}{\partial \theta }\right)\)
구면조화함수(spherical harmonics) 를 사용하자
파동함수의 변수분리 \(\psi_{E}=R(r)Y_{l}^{m}(\theta,\phi)\) 라 쓰면,
\(\frac{\hbar^2}{2m}[-\Delta_{r}+\frac{l(l+1)}{r^2}]-\frac{ke^2}{r})R(r)=ER(r)\)

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 <h5>역사</h5>
-* 1913
+* 1904년 톰슨 모형
+*  1913 스타크의 관찰<br>
+** http://en.wikipedia.org/wiki/Stark_effect
+**
 * 1913 보어 수소 원자 모형
 * http://www.google.com/search?hl=en&tbs=tl:1&q=
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 <h5>메모</h5>
+[http://www.chem.ufl.edu/%7Ebowers/classes/6470-F10/lectures/HydrogenWavefunctions.html http://www.chem.ufl.edu/~bowers/classes/6470-F10/lectures/HydrogenWavefunctions.html]
+http://sourkremlin.wordpress.com/2010/01/24/mathematica-code-for-hydrogen-wave-functions/
 * Math Overflow http://mathoverflow.net/search?q=