结构化学习题 联系客服

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1.10 氢原子1s态本征函数为

1.11 已知一维谐振子的本征函数为

(a0为玻尔半径),试求1s态归一化波函数。

其中an和α都是常数,证明n=0与n=1时两个本征函数正交。 1.12 若

是算符

的本征函数 (B为常数), 试求α值,并求其本征值。

1.13 计算 Poisson 方括 ,

1.14 证明Poisson 方括的下列性质: (1)

(2)

1.15 角动量算符定义为: 证明: (1)

,

,

(2)

1.16 在什么条件下 ?

1.17 设体系处于状态 中,角动量 和MZ有无定值。若有其值是多少?若无,求其平均值。

1.18 已知一维势箱粒子的归一化波函数为

n=1, 2, 3 ?? (其中l为势箱长度)

计算 (1)粒子的能量 (2)坐标的平均值 (3)动量的平均值

1.19 试比较一维势箱粒子(波函数同上题)基态(n=1)和第一激发态(n=2)在0.4l~0.6l区间内出现的几率。 1.20 当粒子处在三维立方势箱中(a=b=c),试求能量最低的前3个能级简并度。

1.21 写出一个被束缚在半径为a的圆周上运动的质量为m的粒子的薛定锷方程,求其解。

1.22 若用一维势箱自由粒子模拟共轭多烯烃中π电子, (a)丁二烯 (b)维生素A (c)胡萝卜素分别为无色、桔

黄色、红色,试解释这些化合物的颜色。

1.23 若用二维箱中粒子模型, 将蒽(C14H10)的π电子限制在长700pm, 宽400pm的长方箱中,计算基态跃迁到第一激发态的波长. 习题2:

2.1 已知氢原子的归一化波函数为

(1) 试求其基态能量和第一激发态能量。 (2)计算坐标与动量的平均值。

2.2 试求氢原子由基态跃迁到第一激发态(n=2)时光波的波长。 2.3 试证明氢原子1s轨道的径向分布函数

极大值位于

2.4 计算氢原子 在 和 处的比值。

2.5 已知s和pz轨道角度分布的球谐函数分别为: , ,试证明s和pz轨道相互正交。

2.6 试画出类氢离子 和3dxy轨道轮廓,并指出其节面数及形状。

2.7 原子的5个d轨道能量本来是简并的,但在外磁场的作用下,产生Zeeman效应(能量分裂),试作图描述

这种现象。

2.8 试证明球谐函数Y10、Y21、Y32是方程 的本征函数。

2.9 已知氢原子2pz轨道波函数为

① 计算2pz轨道能量和轨道角动量; ② 计算电子离核的平均距离; ③ 径向分布函数的极值位置。 2.10已知氢原子2s 轨道波函数为

试求其归一化波函数。

2.11 类氢离子的1s轨道为: 大值位置。

,试求径向函数极大值离核距离,试问He+与F6+的极

2.12 证明类氢离子的电子离核的平均距离为

2.13 写出Li2+离子的Schr?dinger方程,说明各项的意义,并写出Li2+离子2s态的波函数 ① 计算径向分布函数最大值离核距离; ② 计算1s电子离核的平均距离; ③ 比较2s与2p态能量高低。

2.14 画出4f轨道的轮廓图, 并指出节面的个数与形状.

2.15 写出Be原子的Schr?dinger方程,计算其激发态2s12p1的轨道角动量与磁矩。 2.16 根据Slater规则, 说明第37个电子应填充在5s轨道,而不是4d或4f轨道. 2.17 已知N原子的电子组态为1s22s22p3 ① 叙述其电子云分布特点;

② 写出N的基态光谱项与光谱支项; ③ 写出激发态2p23s1的全部光谱项。

2.18 已知C原子与O原子电子组态分别为1s22s22p2与1s22s22p4,试用推导证明两种电子组态具有相同的光谱项,但具有不同的光谱支项,简要说明原因。

2.19 写出下列原子的基态光谱项与光谱支项:Al、S、K、Ti、Mn。

2.20 写出下列原子激发态的光谱项:

C[1s22s22p13p1] Mg[1s22s22p63s13p1] Ti[1s22s22p63s23p63d34s1] 2.21 基态Ni原子可能的电子组态为[Ar]3d84s2或[Ar]3d94s1。由光谱实验测定能量最低的光谱项为3F4,试判断其属于哪种组态。

2.22 根据Slater规则,求Ca原子的第一、二电离能。 2.23 计算Ti原子第一、二电离能。 习题3

3.1 寻找下列生活用品中所含的对称元素:剪刀、眼镜、铅笔(削过与未削)、书本、方桌。 3.2 CO和CO2都是直线型分子,试写出这两个分子各自的对称元素。 3.3 分别写出顺式和反式丁二稀分子的对称元素。

3.4 指出下列几何构型所含的对称元素,并确定其所属对称点群:

(1)菱形 (2) 蝶形 (3)三棱柱 (4) 四角锥 (5) 圆柱体 (6) 五棱台 3.5 H2O属C2v点群,有4个对称元素:E、C2、

,试写出C2v点群的乘法表。

3.6 BF3为平面三角形分子,属D3h点群,请写出其12个对称元素,并将其分为6类。 3.7 二氯乙烯属C2h点群,有4个对称元素:E、C2、

、i,试造出C2h点群的乘法表。

3.8 判断下列分子所属的点群:苯、对二氯苯、间二氯苯、氯苯、萘。

3.9 指出下列分子中的对称元素及其所属点群:

SO2(V型)、P4(四面体)、PCl5(三角双锥)、S6(船型)、S8(冠状)、Cl2。 3.10 指出下列有机分子所属的对称点群:

① ② ③ ④ ⑤

3.11 对下列各点群加入或减少某些元素可得到什么群?

① C3+i ② C3+sh ③ T+i ④ D3d-i ⑤ D4h-σh

3.12 试用对称操作的表示矩阵证明: ⑴ ⑵ ⑶ 3.13

判断下列说法是否正确,并说明理由: (1). 凡是八面体配合物一定属于Oh点群 (2). 异核双原子分子一定没有对称中心 (3). 凡是四面体构型分子一定属于Td点群

(4). 在分子点群中,对称性最低的是C1,对称性最高的是Oh群

3.14 CoCl63+是八面体构型的分子,假设两个配位为F原子取代,形成CoCl4F2分子,可能属于什么对称点群? 3.15 环丁烷具有D4h对称,当被X或Y取代后的环丁烷属什么对称点群?

① ② ③ ④

⑤ ⑥ ⑦ ⑧

3.16 找出下列分子对称性最高的点群及其可能的子群:

① C60 ② 二茂铁(交错型) ③ 甲烷

3.17 根据偶极矩数据,推测分子立体构型及其点群:

① C3O2 (μ=0) ② H-O-O-H (μ=6.9×10-30C·m) ③ H2N-NH2 (μ=6.14×10-30C·m) ④ F2O (μ=0.9×10-30C·m) ⑤ N≡C-C≡N (μ=0)

3.18 已知连接苯环上C-Cl键矩为5.17×10-30C·m,C-CH3键矩为-1.34×10-30C·m,试推算邻位、间位、对位C6H4ClCH3的偶极矩(实验值分别为4.15×10-30、5.49×10-30、6.34×10-30C·m) 3.19 请判断下列点群有无偶极矩、旋光性:

Ci 偶极矩 旋光性 Cnv Dn Dnd Td 3.20 指出下列分子所属的点群,并判断其有无偶极矩、旋光性 ①

② IF5

③ 环己烷(船式和椅式) ④ SO42-(四面体)

⑤ (平面) ⑥

⑦ XeOF4(四方锥) ⑧