原子结构与简单共价分子

一 经典波 1

1.1 波和粒子 1

1．微粒 1

2．波 2

1.2 简谐运动 3

1．谐振子 3

2．匀速圆周运动 4

3．谐振子的能量 6

1.3 简谐波 8

1．行波 8

2．驻波 8

1.4 波动方程 11

1．微分方程的意义 11

2．波动方程 13

3．驻波方程 14

二 波粒二象性 16

2.1 光 16

1．光是一种电磁波 16

2．光是一种微粒流 18

3．结论 21

2.2 几率概念 23

1．几率 23

2．归一化与平均值 25

2.3 电子 27

1．DeBroglie假设 27

2．电子衍射实验 28

3．测不准关系 32

2.4 波函数 34

1．确定值与平均值 34

2．物理意义 37

3．性质 38

4．独立模型 40

2.5 Schr？dinger方程 41

1．方程 41

2．算符形式 44

3．再谈本征值和平均值 47

三 简单体系 50

3.1 势箱 50

1．分离变量 50

2．简单处理 52

3．一维势箱 53

4．讨论 55

5．三维势箱 60

3.2 氢原子 62

1．中心力场 62

2．变量分离 64

3．φ（？）方程的解 66

4．θ（θ）和R（r）方程的结果 71

5．讨论 74

6．图形 84

四 多电子原子 99

4.1 Hamilton算符 99

1．复杂性 99

2．算符的写法 101

3．设想 102

4.2 自洽场方法 103

1．He原子的Hartree方程 103

2．多电子原子 109

3．迭代法 112

4.3 经验方法 117

1．基本思想 117

2．Virial定理 118

4.4 全同性原理 121

1．电子自旋 121

2．全同性原理 125

3．波函数的交换对称性 126

4．两个电子的自旋波函数 128

5．Pauli原理 131

6．交换作用与Hund原则 132

4.5 电子的排布规律 136

1．能级顺序 136

2．二个观点问题 139

3．全满和半满的稳定性 140

五 双原子分子 143

5.1 态矢量 143

1．线性相关 143

2．矢量空间 145

3．态矢量与迭加原理 146

5.2 变分法 149

1．原理 149

2．讨论 151

3．方法 154

5.3 氢分子离子H+2 158

1．线性变分法 158

2．求解步骤 160

3．初步讨论 164

4．简单处理 169

5．积分的意义 170

6．再讨论 172

7．波函数的图形 175

5.4 简单MO理论 181

1．概述 181

2．几个分子 184

3．两个要求 188

4．对称性匹配原则 194

5．MO的类型和对称性条件 198

6．一点推论 210

7．能级图 213

8．MO的再组合 216

9．图形组合 222

10．一些分子 227

5.5 氢分子（VB法） 234

1．变分法处理 234

2．讨论 237

六 杂化轨道理论 245

6.1 概述 245

1．引言 245

2．杂化原子轨道 246

3．观点 250

6.2 sp等性杂化 253

1．图示 253

2．波函数 254

3．图形 257

6.3 sp3等性杂化 259

1．初步讨论 259

2．一般关系 263

6.4 s-p等性杂化 264

1．一般概念 264

2．成键能力与键角 266

6.5 杂化轨道的正交性 269

1．问题 269

2．sp等性杂化 270

3．sp3等性杂化 273

4．讨论 275

6.6 不等性s-p杂化 277

1．概述 277

2．AX2Y2分子 279

3．BXY3分子 283

6.7 几点讨论 290

1．其他的杂化 290

2．等权杂化 292

3．键长与键能 293

七 多原子分子 296

7.1 Hückel分子轨道法（HMO） 296

1．概述 296

2．Hückel近似 298

3．乙烯 300

7.2 丁二烯 300

1．一般处理 300

2．讨论 304

3．自由电子模型（FEMO） 306

7.3 直链多烯烃的能级 309

1．一个公式 309

2．能级公式 311

7.4 单环共轭体系 314

1．能级公式 314

2．苯 317

3．一般情况 321

7.5 简单分子 324

1．问题 324

2．方法 326

3．例子 328