( 2 \
x
l. Dana jest funkcja falowa w postaci: y(x) = Cexp---
2A x
(funkcja Gaussa).
Prawdopodobieństwo zaobserwowania pędu p dla układu reprezentowanego przez tą funkcję opisane jest funkcją gęstości:
ipx
*(x)y (x)dx |2 gdzie : 9 (x) = Cexp--jest funkcją własną operatora pędu.
Oblicz powyższy rozkład gęstości prawdopodobieństwa. W jaki sposób można potwierdzić, że zasada nieoznaczoności jest spełniona (skorzystać ze wzoru na gęstość prawdopodobieństwa znalezienia cząstki w punkcie x tj. P(x) = y *(x)y (x)) ?
2. Pokazać, że energia całkowita dla cząstki o masie m poruszającej się w polu centralnym w
mj.2 k2
polu centralnym wynosi: E =-+-. + V(r); gdzie: V(r)-energia potencjalna, L-
2 2mr
moment pędu.
3. Wypisać możliwe termy (stany elektronów przy sprzężeniu L-S) atomów, dla których konfiguracja niezapełnionej powłoki jest: a) np2, b) np3
4. Wypisać konfiguracje elektronowe i znaleźć podstawowy term atomów a) C i N b)S i Cl. Konfiguracje elektronów tych atomów odpowiadają zabudowie powłok elektronowych w normalnej kolejności.
5. Odpowiednie momenty magnetyczne atomu wieloelektronowego można wyznaczyć ze
wzorów: pL = - — L - dla orbitalnego momentu pędu L = JL(L+ l)h oraz h
ps = - 2—S - dla spinuS = a/S(S+ l)h. Za pomocą modelu wektorowego obliczyć h
czynnik Landego "g", który służy do wyznaczania momentu magnetycznego p, = - g —J
h
w kierunku całkowitym momentu pędu elektronów J = -%/J(J + l)h . Wskazówka: zrzutować całkowity moment magnetyczny elektronów na kierunek wektora J.
6. Obliczyć czynnik Landego odpowiadający poziomowi podstawowemu (2Sm ) oraz najniższym stanom wzbudzonym ( 2Pj/2 oraz 2PM ) dla atomu sodu (nNa).