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      電子在氫原子中的角度分布是怎樣的?《張朝陽的物理課》介紹球諧函數
      發表時間:2022年5月28日 13:06 來源:新科技 責任編 輯:麒麟

      電子在氫原子中的角度分布用什么函數描述?電子云的圖像是什么樣的?5月27日12時,《張朝陽的物理課》第五十七期開播,搜狐創始人、董事局主席兼CEO張朝陽坐鎮搜狐視頻直播間,給網友們介紹了量子力學中心力場角向方程的完整解,并在低角動量的情況下計算了這些解的具體函數形式,以此分析了氫原子中電子的角向分布。在直播課程的最后,張朝陽通過一段視頻將氫原子中的“電子云”形象地展現出來。

      一開始,張朝陽先給網友們復習了角向方程怎樣分離變量,以及在m=0的情況下怎樣求解角向方程并得到l的量子化條件。同時,他還簡單介紹了諧振子的能量量子化,說明了量子化來源于波函數的邊值要求。

      接著,他又介紹了角向方程的完整解。這組解在數學和物理上被稱為球諧函數,張朝陽介紹了球諧函數的具體形式,并在l=0,1,2的情況下計算了球諧函數的具體形式,并以此為基礎介紹了電子在氫原子中的角度分布。

      最后,為了讓網友們獲得電子概率密度的直觀認識,張朝陽展示了氫原子各個能級、角動量下的電子云圖像。所展示的圖像結果與這節課所介紹的球諧函數是吻合的。

      截至目前,《張朝陽的物理課》已直播五十余期。從去年11月開啟第一節物理直播課,他先是從經典物理學開始,科普了牛頓運動定律等;而后從經典物理的“兩朵烏云”說起,向近現代物理過渡,探討了黑體輻射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識。此后逐步進入量子力學領域,從基礎的薛定諤方程等理論內容,到氫原子波函數,再到氣體定容比熱的溫度階梯等更加具體實用的案例。內容豐富、覆蓋廣泛,理論公式由淺入深、繁簡交融。

      《張朝陽的物理課》的直播風格獨樹一幟:注重推導,通過一步一步詳盡的數學計算,推導出相關的物理公式,把每個公式從頭到尾拆解得十分清晰。

      據了解,《張朝陽的物理課》于每周周五、周日中午12時在搜狐視頻直播,網友可以在搜狐視頻“關注流”中搜索“張朝陽”,觀看直播及往期完整視頻回放;關注“張朝陽的物理課”賬號,查看課程中的“知識點”短視頻;此外,還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號上,閱覽每期物理課程的詳細文章。

      除了《張朝陽的物理課》外,在直播方面,搜狐視頻正持續打造知識直播平臺,邀請各個科學領域的頭部播主入駐,進行科普知識直播。包括中國運載火箭技術研究院專家錢航,直播講述航空航天事業發展史;北京交通大學理學院教師陳征博士線上開課——“奇趣的科學實驗”;中國科學院基因組學博士、元碼基因創始人田埂講解基因組學與生活的緊密聯系;天體物理博士劉博洋科普“日全食是怎么產生的”等。未來還將有更多知識播主入駐搜狐視頻,一起互動玩轉科學。

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