如何计算原子半径?

如何计算原子半径?,第1张

x射线衍射通常用于测量晶体结构中的原子分离,它可以用来计算原子半径。x射线晶体学-维基百科

另外:用拉曼光谱估计原子大小

扫描隧道显微镜或类似的仪器可以用来测量单个原子、分子或晶格中的原子半径。一种叫做“穿隧电流”的电流被用来将尖端只有一个原子的针悬挂在一堆原子之上。通过精确控制针的高度来保持恒定的隧穿电流,就可以绘制出原子结构的“图像”,也可以确定原子半径。扫描隧道显微镜-维基百科

一个氢原子和一个电子离子的半径,可以通过使用薛定谔方程,通过求解电子概率密度为95%的原子核周围的三维体积来找到。95%值是常用值。这意味着如果对电子进行测量,在95%的时间内都能在这个体积内找到电子。

或者使用一个理论路线

定义

原子半径的广泛定义包括:

范德华半径:原则上,不结合在同一分子上的两个原子的原子核之间最小距离的一半

离子半径:一种元素在特定电离状态下的离子的名义半径,由包含该离子的结晶盐的原子核间距推导而来。原则上,两个相反的相邻离子之间的间距(它们之间的离子键的长度)应该等于它们的离子半径的总和。

离子半径:一种元素在特定电离状态下的离子的名义半径,由包含该离子的结晶盐的原子核间距推导而来。原则上,两个相反的相邻离子之间的间距(它们之间的离子键的长度)应该等于它们的离子半径的总和。

共价半径:一种元素的原子与其他原子共价结合时的名义半径,由分子中原子核的分离推导而来。原则上,分子中两个原子之间的距离(共价键的长度)应该等于它们的共价键半径之和。

共价半径:一种元素的原子与其他原子共价结合时的名义半径,由分子中原子核的分离推导而来。原则上,分子中两个原子之间的距离(共价键的长度)应该等于它们的共价键半径之和。

金属半径:一种元素的原子通过金属键与其他原子结合时的标称半径。[引文需要]

玻尔半径:1913年玻尔原子模型预测的最低能量电子轨道的半径。仅适用于具有单电子的原子和离子,如氢、单电离氦、正电子。尽管模型本身已经过时,氢原子的玻尔半径仍然被认为是一个重要的物理常数。

基态氢原子中电子位于玻尔半径 \(a_0=0053 \, nm\) 以内的概率为 \(1 - \frac{5}{e^2}\),这大约等于 032 或 32%。这意味着在基态的氢原子中,电子有大约32%的概率位于玻尔半径以内。

原子能量的量子化假设、原子能级的跃迁假设和原子中电子运动轨道量子化假设。

玻尔理论是关于原子结构的一种理论,1913年由玻尔提出,是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的。玻尔理论包括三条假说,分别是原子能量的量子化假设、原子能级的跃迁假设和原子中电子运动轨道量子化假设。

玻尔理论的要点:原子核外的电子只能在某些规定的轨道上绕转,此时并不发光;电子从高能量的轨道跳到低能量的轨道时,原子发光。

意义

玻尔理论不但回答了氢原子稳定存在的原因,而且还成功地解释了氢原子和类氢原 子的光谱现象。氢原子在正常状态时,核外电子处于能量最低的基态,在该状态下运动的 电子既不吸收能量,也不放出能量,电子的能量不会减少,因而不会落到原子核上,原子不 会毁灭。

当氢原子从外界获得能量时,电子就会跃迁到能盘较高的激发态,处于激发态的 电子不稳定,就会自发地跃迁回能量较低的轨道,同时将能量以光的形式发射出来。

半导体量子点,简称为量子点,有时也叫纳米晶,它是纳米尺度原子和分子的集合体,一般粒径范围在2~20nm。

顾名思义,量子点即是将材料的尺寸在三维空间进行约束,并达到一定的临界尺寸(抽象成一个点)后,材料的行为将具有量子特性(类似在箱中运动的粒子),结构和性质也随之发生从宏观到微观的转变。

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