的办法,就是在电子经常出现的区域内,用小黑点的稠密与稀疏来代表电子在核外各处出现的机会多少。
电子云是近代对电子用统计的方法,在核外空间分布方式的形象描绘,它的区别在于行星轨道式模型。
电子有波粒二象性,它不像宏观物体的运动那样有确定的轨道,因此画不出它的运动轨迹。
我们不能预言它在时刻究竟出现在核外空间的哪个地方,只能知道它在处出现的机会有多少。
小黑点密处表示电子出现的几率密度大,小黑点疏处几率密度小,看上去好像片带负电的云状物笼罩在原子核周围,因此叫电子云。
在量子化学中,用个波函数表征电子的运动状态,并且用它的模的平方值表示单位体积内电子在核外空间处出现的几率,即几率密度,所以电子云实际上就是在空间的分布。
研究电子云的空间分布主要包括它的径向分布和角度分布两个方面。
径向分布探求电子出现的几率大小和离核远近的关系,被看作在半径为,厚度为的薄球壳内电子出现的几率。
角度分布探究电子出现的几率和角度的关系。
电子云,是球形对称的,在核外半径相同处任方向上电子出现的几率相同。
下面说明电子云几率分布的几种表示法用和随的变化表示,图形表明它们随增大离核远而减小电子云图以小黑点疏密表示电子在核外空间出现的几率的大小。
在核附近,电子出现的几率密度最大,离核远处电子几率密度小把相同的点连,,,氢原子的态电子云随机点个数,绘图点个数大庆石油学院课程设计成绩评价表课程名称计算物理和课程设计题目名称氢原子电子云模拟学生姓名马英杰学号指导教师姓名职称序号评价项目指标满分评分工作量工作态度和出勤率按期圆满的完成了规定的任务,难易程度和工作量符合教学要求,工作努力,遵守纪律,出勤率高,工作作风严谨,善于与他人合作。
课程设计质量课程设计选题合理,计算过程简练准确,分析问题思路清晰,结构严谨,文理通顺,撰写规范,图表完备正确。
创新工作中有创新意识,对前人工作有些改进或有定应用价值。
答辩能正确回答指导教师所提出的问题。
总分评语指导教师年月日接起来即等密度图。
对氢原子而言,等密度面是许多同心的球面。
图中数值表示几率密度的相对大小电子云界面图,在核的周围作界面,在界面内出现该电子的几率大于,界面外出现该电子的几率不足。
对氢原子而言,界面本身就是个等密度面。
因此,氢原子态的波函数只是半径的函数,与和无关。
参考文献,泰克诚译计算物理学北京高等教育出版社,马文淦等计算物理学合肥中国科学技术大学出版社,韩旭里等数值分析与实验北京科学出版社附录附录,,,,氢原子的态电子云随机点个数,绘图点个数附录二,,,,氢原子的态电子云随机点个数,绘图点个数附录三,容相关的些基本知识和操作命令。
简单矩阵的输入是种专门为矩阵运算设计的语言,所以在中处理的所有变量都是矩阵。
这就是说,只有种数据形式,那就是矩阵,或者数的矩形阵列。
标量可看作为的矩阵,向量可看作为或的矩阵。
这就是说,语言对矩阵的维数及类型没有限制,即用户无需定义变量的类型和维数,会自动获取所需的存储空间。
输入矩阵最便捷的方式为直接输入矩阵的元素,其定义如下元素之间用空格或逗号间隔用中括号把所有元素括起来用分号指定行结束。
例如,在的工作空间中,输入则输出结果为矩阵被直保存在工作空间中,以供后面使用,直至修改它。
的矩阵输入方式很灵活,大矩阵可以分成行输入,用回车符代替分号或用续行符号将元素续写到下行。
例如以上三种输入方式结果是相同的。
般若长语句超出行,则换行前使用续行符号。
在中,矩阵元素不限于常量,可以采用任意形式的表达式。
同时,除了直接输入方式之外,还可以采用其它方式输入矩阵,如利用内部语句或函数产生矩阵利用文件产生矩阵利用外部数据文件装入到指定矩阵。
语句和变量是种描述性语言。
它对输入的表达式边解释边执行,就象语言中直接执行语句样。
语句的常用格式为变量表达式或简化为表达式表达式可以由操作符特殊符号函数变量名等组成。
表达式的结果为矩阵,它赋给左边的变量,同时显示在屏幕上。
如果省略变量名和号,则自动产生个名为的变量来表示结果。
是提供的固定变量,具有特定的功能,是不能由用户清除的。
常用的固定变量还有等。
其特殊含义可以用节介绍的方法查阅帮助。
允许在函数调用时同时返回多个变量,而个函数又可以由多种格式进行调用,语句的典型格式可表示为返回变量列表输入变量列表例如用函数来求取或绘制系统的图,可由下面的格式调用,其中变量表示系统传递函数分子和分母,表示指定频段,为计算幅值,本文件是将组相关命令编辑在个文件中,也称命令文件。
脚本文件的语句可以访问工作空间中的所有数据,运行过程中产生的所有变量都是全局变量。
例如下述语句如果以为扩展名存盘,就构成了脚本文件,我们不妨将其文件名取为。
用于求取阶跃响应。
,当你键入时,屏幕上将显示文件开头部分的注释用于求取阶跃响应。
很显然,在每个文件的开头,建立详细的注释是非常有用的。
由于提供了大量的命令和函数,想记住所有函数及调用方法般不太可能,通过联机帮助命令可容易地对想查询的各个函数的有关信息进行查询。
该命令使用格式为命令或函数名注意若用户把文件存放在自己的工作目录上,在运行之前应该使该目录处在的搜索路径上。
当调用时,只需输入文件名,就会自动按顺序执行文件中的命令。
函数文件是用于定义专用函数的,文件的第行是以作为关键字引导的,后面为注释和函数体语句。
函数就像个黑箱,把些数据送进去,经加工处理,再把结果送出来。
在函数体内使用的除返回变量和输入变量这些在第行语句中直接引用的变量外,其它所有变量都是局部变量,执行完后,这些内部变量就被清除了。
函数文件的文件名与函数名相同文件名后缀为,它的执行与命令文件不同,不能键入其文件名来运行函数,函数必须由其它语句来调用,这类似于语言的可被其它函数调用的子程序。
函数文件旦建立,就可以同基本函数库样加以使用。
第三章氢原子光谱仿真实验与结果氢原子基态的仿真模拟氢原子中电子沿半径的分布密度即电子在半径处单位厚度球壳内出现的几率,习惯上把这种分布形象称作电子云。
氢原子基态即态有,其中是的最大值处的值。
是收敛处的值,即的收敛点。
如图即为处于最低状态的氢原子电子云,仿真的程序见附录图氢原子基态电子云仿真图氢原子态下电子云呈球形对称分布,原子附近电子出现的几率密度最大,由里向外几率密度渐小。
氢原子态的仿真模拟氢原子态有,如图为计算相角。
语句以开始和以分号结束的特殊效用在中以开始的程序行,表示注解和说明。
符号类似于中的。
这些注解和说明是不执行的。
这就是说,在程序行中,出现以后的切内容都是可以忽略的。
分号用来取消打印,如果语句最后个符号是分号,则打印被取消,但是命令仍在执行,而结果不再在命令窗口或其它窗口中显示。
这点在文件中大量采用,以抑制不必要的信息显示。
算术运算符提供了常用的算术运算符,∕﹨,幂指数。
应该注意∕右除法和﹨左除法这两种符号对数值操作时,其结果相同,其斜线下为分母,如∕与﹨,其结果均为,但对矩阵操作时,左右除法是有区别的。
图形窗口当调用了个产生图形的函数时,会自动建立个图形窗口。
这个窗口还可分裂成多个窗口,并可在它们之间选择,这样在个屏上可显示多个图形。
图形窗口中的图形可通过打印机打印出来。
若想将图形导出并保存,可用鼠标点击菜单,导出格式可选等。
命令窗口的内容也可由打印机打印出来如果事先选择了些内容,则可打印出所选择的内容如果没有选择内容,则可打印出整个工作空间的内容。
剪切板的使用利用的剪切板可在与其它应用程序之间交换信息。
要将的图形移到其它应用程序,首先按键,将图形复制到剪切板中,然后激活其它应用程序,选择编辑中的粘贴,就可以在应用程序中得到中的图形。
当然还可以借助于或选项来传递图形信息。
要将其它应用程序中的数据传递到,应先将数据放入剪切板,然后在中定义个变量来接收。
如键入然后选择中的,最后加上,这样可将应用程序中的数据送入的变量中。
编程指南的编程效率比和等语言要高,且易于维护。
在编写小规模的程序时,可直接在命令提示符后面逐行输入,逐行执行。
对于较复杂且经常重复使用的程序,可按介绍的方法进入程序编辑器编写文件。
文件是用语言编写的可在环境中运行的磁盘文件。
它为脚本文件和函数文件,这两种文件的扩展名都是。
脚氢原子基态的仿真模拟氢原子态的仿真模拟氢原子态的仿真模拟第章总结参考文献附录附录附录二附录三,第章概述现已成为集数值分析符号运算图形处理系统仿真等于体的科学与工程计算软件平台。
最大的特点在于功能强大及界面友好。
其丰富的库函数和各种专用工具箱,将使用者从繁琐的底层编程中解放出来,使他们有更多的时间和精力去探究科学和问题本身它对科学计算结果迅捷而准确的可视化能力。
有助于使用者化抽象思维为形象思维。
从而更好的洞察含义理解概念发现规律。
目前,已成为工程界最流行的软件工具,在大学理工实验课程的教学中的应用亦渐成热点。
在构建物理模型的前提下,利用的计算声音图像动画等功能来模拟物理现象诠物理规律演示运动过程,并






























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