基于狭义相对论的氢原子基态能量分析

基于狭义相对论的基本观点,在Bohr-Sommerfeld量子理论的基础上研究了氢原子的基态能量,得到了一个计算氢原子基态能量的公式.结果表明,计算推导出的氢原子基态能量与氢原子的狄拉克精细结构基态能量符合得非常好,研究结果对人们进一步认识氢原子的内部结构具有重要的意义.     

强激光场中模型氢原子和真实氢原子产生高次谐波的比较

通过数值求解原子在强激光场中的含时薛定谔方程,研究了有库仑奇点和无库仑奇点的一维模型氢原子和三维真实氢原子产生高次谐波的特性.结果表明,有库仑奇点和无库仑奇点的一维模型氢原子和三维真实氢原子产生高次谐波的截止位置相同,但是高次谐波强度变化特征明显不同,进一步的研究表明,无库仑奇点的模型氢原子产生的高次谐波谱相对变化趋势与三维真实氢原子的高次谐波谱变化趋势是完全一致的.     

基于测不准原理的氢原子基态能量分析

基于测不准原理的基本观点,研究了氢原子的基态能量.结果表明,在测不准原理下所得到的氢原子基态能量与氢原子的狄拉克理论精细结构基态能量符合得非常好,研究结果对人们进一步认识氢原子的内部结构具有重要的意义.     

强激光场中模型氢原子和真实氢原子产生高次谐波的比较

通过数值求解原子在强激光场中的含时薛定谔方程,研究了有库仑奇点和无库仑奇点的一维模型氢原子和三维真实氢原子产生高次谐波的特性。结果表明,有库仑奇点和无库仑奇点的一维模型氢原子和三维真实氢原子产生高次谐波的截止位置相同,但是高次谐波强度变化特征明显不同,进一步的研究表明,无库仑奇点的模型氢原子产生的高次谐波谱相对变化趋势与三维真实氢原子的高次谐波谱变化趋势是完全一致的。     

在均匀强磁场中氢原子塞曼效应久期方程的简化公式

在均匀强磁场中,当氢原子的哈密顿量中B2项不能忽略时,氢原子的库仑场对称性遭到破坏,能级简并被全部解除.在应用变分法和数值法计算氢原子的能级过程中,计算十分复杂,而应用微扰法求解氢原子的能级,存在解久期方程的n2高阶行列式的困难.本文应用简并态微扰理论和球谐函数的性质,得到久期方程中非零微扰矩阵元普遍表达式.根据非零微扰矩阵元普遍表达式的性质,可以将氢原子塞曼效应久期方程的n2高阶行列式分解成1阶到n阶共n个低阶行列式的乘积,得到氢原子塞曼效应久期方程的简化公式,使得求解均匀强磁场中氢原子塞曼效应能级过程简化.而且由该公式可以得到氢原子在低能态时塞曼效应能级的解析解.根据该久期方程的简化公式计算了n=3氢原子塞曼效应一级近似能级.     

一维、二维、三维氢原子能级和电子分布概率

通过一维、二维氢原子定态薛定谔方程的严格解得出的能级公式和波函数，分析了一维、二维氢原子能级特点、简并度和电子分布概率，并将它们与三维氢原子进行比较，发现一维、二维、三维氢原子能级和电子分布概率有许多不同之处。     

光电子离开氢核的方向

基态氢原子在电磁波的作用下发生电离,这就是氢原子的光电效应.本文讨论氢原子的电子离开氢核的方向与电磁波的电场强度E的方向之间的关系.     

载能氢原子与石墨(001)面碰撞过程中的能量传递行为的分子动力学研究

本文采用分子动力学方法研究了单一载能氢原子与石墨碰撞时氢原子被石墨反射、 吸附和石墨被氢原子穿透的发生系数以及碰撞中的能量传递机理. 研究发现: 与单层石墨相比, 多层石墨之间的长程相互作用增加了氢原子发生反射的能量范围, 尤其当入射能量大于20.0 eV时, 对反射过程的影响很明显; 当氢原子的入射能量大于25.0 eV时, 有一定的概率穿透四层石墨; 当氢原子入射能量高于28.0 eV时, 载能氢原子的能量传递给第二层石墨烯的比传递给第一层石墨烯的多. 这些结果对理解聚变反应中, 碳基材料的化学腐蚀及氚滞留有重要意义.     

氢原子中的电子自相干现象

从Rutherford的氢原子模型出发,用经典电动力学方法探讨氢原子的稳定性,得到了波函数为电磁场电标势的薛定锷方程,论证了电子自相干效应是氢原子保持稳定的原因。     

ZrMn2（110）表面结构及吸氢机理的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,研究了ZrMn2（110）清洁表面结构和氢原子在表面的吸附。弛豫表面结构的计算结果表明表面结构的最表层为曲面,且表面结构的原子间隙变小。由1Zr2Mn原子组成的空位是氢原子吸附在ZrMn2（110）表面的最佳吸附位,吸附能为3.352 eV,氢原子吸附后离表面的距离为1.140 Å。Mulliken电荷布居分析表明吸附的氢原子与表面原子的相互作用主要是接近氢原子的第一层原子与氢原子的相互作用。过渡态计算表明被吸附的氢原子进入表面内部需克服的最大势垒为1.033 eV。     

Explicit expressions and recurrence formulas of radial average value for N-dimensional hydrogen atom

Ｉｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｃｌａｓｓｏｆａｎａｌｙｔｉｃａｌｌｙｓｏｌｕｂｌｅｓｙｓｔｅｍｓｉｎｑｕａｎｔｕｍｍｅｃｈａｎｉｃｓｉｎｌｉｍｉｔｅｄ ,Ｎ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｏｍｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｅｘａｃｔｓｏｌｕｂｌｅ     

General calculation formulas and recurrence relations of radial matrix elements for relativistic n-dimensional hydrogen atom of spin S=0x

In this paper, the general calculation formulas of radial matrix elements for relativistic n-dimensional hydrogen atom of spin S=0 are obtained, and the recurrence relation of different power order radial matrix elements are also derived.     

General calculation formulas and recurrence relations of radial matrix elements for relativistic n-dimensional hydrogen atom of spin S=0

In this paper, the general calculation formulas of radial matrix elements for relativistic n-dimensional hydrogen atom of spin S=0 are obtained, and the recurrence relation of different power order radial matrix elements are also derived.     

n维氢原子径向矩阵元的通项计算公式

给出了ｎ维氢原子的归一化径向波函数,推导出了ｎ维氢原子的任意径向矩阵元〈ＮＪ｜ｒ＾ｑ｜Ｎ′Ｊ′〉的通项计算公式。     

氢原子中电子概率密度的可视化研究

针对量子物理中氢原子电子概率密度抽象、不易理解的特点,本文给出了氢原子中电子概率密度分布函数,包括径向分布和角向分布函数.利用Matlab强大的绘图功能对其分布规律进行可视化研究.结果表明,该方法直观形象地揭示了氢原子中电子概率分布情况,为物理教学提供了新手段.     

相对论性无自旋氢原子径向矩阵元的通项公式及平均值的解析表达式

给出了相对论性无自旋氢原子的解析波函数,推导出了计算径向矩阵元的通项公式.在-6≤s≤3的条件下,给出了径向平均值〈n′l′|rs|n′l′〉的解析表达式.     

氢原子径向波函数的“初等”解法

用构造氢原子径向波函数的方法,通过解薛定谔方程给出氢原子径向波函数幂多项式的系数．     

氢原子Rydberg态抗磁谱的高阶B-spline基组计算

在球坐标下采用基组展开方法计算了均匀磁场中的氢原子高Rydberg态能谱和振子强度谱.径向和角向均采用高阶B样条基组. 径向采用B样条基组能很好地描述束缚态与连续态的耦合；角向采用B样条基组有效地减少了基组维数，计算效率得到大幅度提高. 用上述方法计算了磁场中氢原子Rydberg态-40cm^-1到零场电离阈的高精度抗磁谱并与已有理论和实验结果作了比较. 该方法适用于低于离化阈的所有能区的精确谱计算并易于推广到非氢原子、交叉场中的原子以及高于离化阈的正能区光谱的计算. 关键词： 氢原子 B样条基组 能谱 振子强度谱     

居民出行分布中的电子云现象

研究发现，居民出行分布的概率密度曲线与氢原子基态电子在核外出现的概率密度曲线极为相似，运用量子力学中的电子云分布模型可以很好地解释居民出行分布特性，根据氢原子中电子的径向概率密度函数建立了模拟电子云居民出行分布模型.利用长春市和旧金山地区的抽样调查数据对模型进行了验证.在此基础上，进一步建立了实用模型，并结合实例给出了模型标定方法和过程.该模型可在城市规划和城市交通规划中定量描述居民出行分布状态. 关键词： 科学与社会 自组织系统 电子云 出行分布     

Molecular dynamics simulation studies of cryoprotective agent solutions: the relation between melting temperature and the ratio of hydrogen bonding acceptor to donor number

Molecular dynamics simulations have been carried out for glycerol–water–sodium chloride ternary solution due to its important role in cryopreservation engineering. The radial distribution functions for atom pairs potentially related to C–H ··· O and O–H ··· O hydrogen bonds were calculated. The radial distribution functions for the H (connected to C)–O atom pair do not exhibit peaks between 2 and 3 Å, whereas the radial distribution functions for the C–O atom pair exhibit distinct peaks between 3 and 4 Å. The reason for this is because most C–H ··· O geometries are bent and deviate from linearity. The ratios of acceptor to donor numbers for water and glycerol molecules decrease as the solute concentration increases. A characteristic concentration has been found that divides solutions with different mechanisms. Below the characteristic concentration, the melting temperature is linearly related to the ratio of acceptor to donor number for water molecules, whereas above the characteristic concentration, the melting temperature is linearly related to the ratio of acceptor to donor number for glycerol molecules. Further studies indicate that the relations are independent of hydrogen bonding criteria and temperature.