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氢原子波函数仿真实验

氢原子拥有一个质子和一个电子,是一个的简单的二体系统。氢原子问题是用薛定谔方程唯一可以严格求解的原子结构问题。本仿真主要展示氢原子的电子在三维空间的概率分布,几何体在空间中展示概率的等值面。




氢原子拥有一个质子和一个电子,是一个的简单的二体系统。氢原子问题是用薛定谔方程唯一可以严格求解的原子结构问题。氢原子或类氢离子中电子的定态波函数为:




本仿真主要展示氢原子的电子在3维空间的概率分布,几何体在空间中展示概率的等值面,鼠标可拖拽3维图形左右旋转,鼠标中键滚轮可放大图形。高级设置中网格密度为作图的格点数,网格越密集3维图形越精细,等值面系数是概率的系数,等值面指数是10的指数次方。比如系数为7.18,指数是-5,将绘制所有格点概率等于7.18*10-5形成等值概率包罗体。左侧可选择不同的n、l、m参数,空间范围为作图的整个范围尺度,颜色条可改变3维图形颜色。右侧主要展示氢原子的电子在一定的能级角动量条件下沿径向概率的分布图和角概率的分布图。下方展示3个平面(xz/yz/xy)上的2维电子概率分布图,不同颜色可显示不同概率密度。


仿真采用公式: