第五章物理学革命及其影响

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1、物理学晴朗天空的两朵“乌云”1887年，美国物理学家迈克尔孙和莫雷为了寻找地球相对于静止的以太运动的“以太风”，进行了著名了以太漂移实验，但实验数据却同经典物理学理论的语言完全相反。物理学界大为震惊。同时，有关气体比热的实验结果与能量均分定理发生了尖锐的矛盾。1900年4月27日英国物理学家凯尔文和汤姆孙在英国皇家学会的演讲中称这两个问题为以太漂移和黑体辐射现象以太漂移和黑体辐射现象X射线、放射性、电子等射线、放射性、电子等相对论量子力学主要内容主要内容相对论相对论量子力学量子力学现代化学理论的发展现代化学理论的发展相对论相对论u狭义相对论产生的历史背景狭义相对论产生的历史背景u狭义相对论的创

2、立狭义相对论的创立u广义相对论的建立广义相对论的建立以太运动的“以太风”十九世纪后期，由于光的波动理论的确立，科学家相信一种叫“以太”的连续介质充满了宇宙空间，就象空气中的声波一样，光线和电磁信号是“以太”中的波。然而，与空间完全充满“以太”的思想相悖的结果不久就出现了：根据“以太”理论应得出，光线传播速度相对于“以太”应是一个定值，因此，如果你沿与光线传播相同的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速低；反之，如果你沿与光线传播相反的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速高。但是，一系列实验都没有找到造成光速差别的证据。狭义相对论产生的历史背景狭义相对论产生的历史背

3、景托马斯杨和菲涅尔的波动理论兴起麦克斯韦的麦克斯韦方程组的C常数光与电、磁场理论的统一研究1876-1887年迈克尔孙和莫雷以太漂移实验以太漂移实验的0结果？1889年，爱尔兰费茨基拉德提出物质长度烟运动方向收缩假说。1892年，荷兰洛伦兹的洛伦兹变换假说，满足了麦氏方程，保全了经典力学的形式美。20世纪初，彭加勒对时空问题和物质运动问题，提出四维时空和强调运动的相对性。狭义相对论的创立狭义相对论的创立狭义相对论基本原理狭义相对论基本原理狭义相对论主要结论及其意义狭义相对论主要结论及其意义马赫马赫和休谟休谟的哲学对爱因斯坦爱因斯坦影响很大。马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。时空的观念是通

4、过经验形成的。绝对时空无论依据什么经验也不能把握。休谟更具体的说：空间和广延不是别的，而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。1905年爱因斯坦指出，迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的，光速是不变的。而牛顿的绝对时空观念是错误的。不存在绝对静止的参照物，时间测量也是随参照系不同而不同的。他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。创立了狭义相对论。狭义相对论基本原理狭义相对论基本原理狭义相对论适用于惯性参照系狭义相对论的两条基础原理狭义相对论的两条基础原理（1）狭义相对性原理狭义相对性原理在所有的惯性系中物理定律的形式相同

5、。各惯性系应该是等价的，不存在特殊的惯性系。即事物在每个惯性系中规律是一样的。（从合理性上说）（2）光速不变原理光速不变原理在所有的惯性系里，真空中光速具有相同的值。光速与广泛的运动无关；光速与频率无关；往返平均光速与方向无关。（该原理由迈克尔逊-莫雷实验引出。）狭义相对论运动学的核心洛仑兹变换洛仑兹变换洛仑兹变换讨论一个从讨论一个从t=0 x=0t=0 x=0发出的光子在发出的光子在系和系和系（在系（在t=0t=0时时系与系与系重合，以后系重合，以后以以V V沿沿X X轴方向运动。）中的情况，根据：轴方向运动。）中的情况，根据：v时空均匀性：时空均匀性：x=(x+vt)x=(x+vt)v相对

6、性原理：相对性原理：x=(x-vt)x=(x-vt)v光速不变原理：光速不变原理：x=ctx=ct洛仑兹变换统一了洛仑兹变换统一了时空和运动时空和运动，统一了，统一了高速世界和经典力学高速世界和经典力学研研究的低速情况。究的低速情况。系系系系x=(x+vt)x=(x+vt)y=y y=y z=z z=z t=(t+vxt=(t+vx/c/c2 2)系系系系x=(x-vt)x=(x-vt)y=yy=yz=zz=zt=(t-vx/ct=(t-vx/c2 2)狭义相对论时空观狭义相对论时空观同时的相对性：由t=(t+vx/c2)，t=0时，一般t0。称x/c2为同时性因子。运动的钟变慢：由t=(t+

7、vx/c2)，因运 动 的 钟 在 自 己 的 参 照 系 中 x =0，则t=tt。运动的长度缩短：由x=x/+vt，因测量运动的长度时必须t=0，则x=x/=x x。常称 为收缩因子，为膨胀因子。狭义相对论力学狭义相对论力学 相对论质量相对论质量m=m0 竟然速度增加（增加）质量也要增加。相对论质能关系相对论质能关系粒子的总能量为：E=mcE=mc2 2粒子的静止能量为：E0=m0c2粒子的动能为：EK=mc2 m0c2=可见粒子的动能不等于经典的形式，但当Vc时，EKmV2/2相对论力学方程相对论力学方程 在经典物理中牛顿定律常把它写成 ，现代物理证明这只在低速情况下近似成立，普遍的形式

8、是 。实际上这是力的定义式。力是物体整体运动状态变化的原因，用P来表示状态参量要比用V周全，因为V仅仅表示了物体相对运动因素，而P=mv表示了物体整体作相对运动时运动的完整数量。狭义相对论主要结论及其意义狭义相对论主要结论及其意义物体在运动方向上收缩 在K系中长度L,静止长度L。运动的时钟延缓四维时空 单纯从空间和时间间隔角度看，分别由“尺缩”，“钟慢”效应，但把时间和空间作为一个统一体考虑，其间隔是绝对不变的。220/1CVll,22,/1tcvtt速度变换公式 当u=c时候，u=1,反映了光速不变性原理。当uc,vc时候，成了经典力学叠加公式u=u+v质量守恒，能量守恒=智能关系E=mc2

9、2,1cvuvuu狭义相对论不仅改变了经典物理学中有关质量和能量的传统看法，而且为人们今天利用原子能提供了理论依据。广义相对论的建立广义相对论的建立1、广义相对论基本原理：广义协变原理2、等效原理：在1、2、基础上，借助了黎曼几何，爱因斯坦在1916年建立了广义相对论的理论大厦，进一步揭示了时间，空间的根本属性及其物质分布，物质运动之间内在的深刻联系。引力场是物质产生的，引力场以外的一切物质。根据广义相对论观点，“引力”不过是时空弯曲的效应。例：1919年，观察到日全食时候，经过太阳的星光传播方向发生偏转。第一次世界大战刚一结束，英国天文学家爱丁顿立即在1919年组织了英国日蚀观测队，去检测星

10、光经过日全蚀太阳时将发生偏转的预言。两支观测队分别出发，一个派往巴西的索布拉尔，另一个由爱丁顿率领来到西班牙所属圭那亚海岸附近的普林西比岛。观测结果与预言相符，立即震撼了全世界的科学家和公众。量子力学量子力学u量子力学产生的历史背景量子力学产生的历史背景u量子力学的建立量子力学的建立u量子力学的若干概念及其意义量子力学的若干概念及其意义“量子”一词意指“一个量”或“一个离散的量”。在日常生活范围里，我们已经习惯于这样的概念，即：一个物体的性质，如它的大小、重量、颜色、温度、表面积以及运动，全都可以从一物体到另一物体以连续的方式变化着。例如，在各种形状、大小与颜色的苹果之间并无显著的等级。然而，

11、在原子范围内，事情是极不相同的。原子粒子的性质，如它们的运动、能量和自旋，并不总是显示出类似的连续变化，而是可以相差一些离散的量。经典牛顿力学的一个假设是：物质的性质是可以连续变化的。当物理学家们发现这个观念在原子范围内失效时，他们不得不设计一种全新的力学体系量子力学，以说明标志物质的原子特征的团粒性。量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。量子力学是在旧量子论的基础上发

12、展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。主要应用主要应用原子能技术开发原子能技术开发激光技术激光技术大规模集成电路大规模集成电路量子力学产生量子力学产生黑体辐射实验量子力学的建立量子力学的建立瑞利金斯定律 1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。光电效应的光子解释光电效应的光子解释1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。

13、其后，他又提出固体的振动能量也是量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。康普顿（18921962）从1918年起从事X射线散射实验，令人信服地证明光子不仅有能量而且有动量，并且光子与微观粒子的作用服从能量守恒和动量定律。原子的量子性发现原子的量子性发现1913年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。这个公式很好地解释了氢原子光谱。然而这个理论虽然有许多成功之处，但它只能用于氢原子，对于带两个电子的普通的氦原子却困难重重。物质

14、的波粒二象性物质的波粒二象性在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后，为了解释一些经典理论无法解释的现象，法国物理学家德布罗意于1923年提出微观粒子具有波粒二象性的假说。德布罗意认为：正如光具有波粒二象性一样，实体的微粒(如电子、原子等)也具有这种性质，即既具有粒子性也具有波动性。他提出了物质波理论，预言电子波的衍射，这一假说不久就为实验所证实。获1929年诺贝尔物理学奖。1927年戴维孙和汤姆逊发现了晶体对电子的衍射和电子照射晶体的干涉现象，证实了德布罗意的预言，他们因此获1937年诺贝尔物理学奖。量子力学体系建立量子力学体系建立由于微观粒子具有波粒二象性，微观粒子所遵循的运动规律就不同于

15、宏观物体的运动规律，因此需要建立一套新的力学体系。旧量子论对经典物理理论加以某种人为的修正或附加条件以便解释微观领域中的一些现象。由于旧量子论不能令人满意，人们在寻找微观领域的规律时，从两条不同的道路建立了量子力学。薛定谔1925年，物理学家薛定谔把德布罗意的理论大大向前推进，建立了量子力学的波动力学波动力学体系，加深了对微观客体的波粒二象性的理解，为数学上解决原子物理学、核物理学、固体物理学和分子物理学问题提供了一种有力的理论工具。他于1933年获诺贝尔物理学奖。波动力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上。薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识，在量子

16、力学中，粒子的状态用波函数描述，它是坐标和时间的复函数。为了描写微观粒子状态随时间变化的规律，就需要找出波函数所满足的运动方程。这个方程是薛定谔在1926年首先找到的，被称为薛定谔方程。海森伯1925年，海森伯（1932年获诺贝尔物理学奖）海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识，抛弃了玻尔的电子轨道概念及其有关的古典运动学的量，而代之以可观察到的辐射频率和强度这些光学量，并充分利用了数学家创造出的先进的数学工具矩阵论，和玻恩、约尔丹一起创建了另一种量子力学矩阵矩阵力学力学。玻恩其后不久薛定谔还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性；同时的玻恩（1954年获诺贝尔物理学奖）也做了大量工作，解释了波

17、函数的意义。狄拉克1925年，狄拉克使用了一种比矩阵更为方便和普适的数学工具，轻而易举地把这个能用极其简单的形式描述古典力学的基本方程改造成为量子力学方程。泡利1929年泡利不相容原理他们所提出的量子力学新思想与波动力学相结合，建立起了完整的量子力学的理论体系。它们成功地揭示了微观世界的基本规律，极大地加速了原子物理学和固态物理学的发展，为核物理学和（基本）粒子物理学准备了理论基础；而且通过化学键理论，为众多化学规律提供了物理理论基础；同时，对分子生物学的产生也产生启迪作用，使生物学逐步出现新的面貌。因此，量子力学可以说是20世纪最迷人的科学理论。当微观粒子处于某一状态时，它的力学量(如坐标、

18、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值，而具有一系列可能值，每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时，力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年，海森伯得出的测不测不准关系准关系，同时玻尔提出了并协原理并协原理，对量子力学给出了进一步的阐释。量子力学和狭义相对论的结合产生了相对论相对论量子力学量子力学。经狄拉克、海森伯和泡利等人的工作发展了量子电动力学。20世纪30年代以后形成了描述各种粒子场的量子化理论量子场论量子场论，它构成了描述基本粒子现象的理论基础。量子力学的若干概念及其意义量子力学的若干概念及其意义量子力学的基本原理包括量子态的概念，运动方程、理论概念和观

19、测物理量之间的对应规则和物理原理。波函数在量子力学中，一个物理体系的状态由波函数表示，波函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程，该方程预言体系的行为，物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示；测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作，对应于代表该量的算符对其波函数的作用；测量的可能取值由该算符的本征方程决定，测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。波函数的平方代表作为其变数的物理量出现的几率。根据这些基本原理并附以其他必要的假设，量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。因果性和物理实在问题关于量子力学的解释涉及许多哲学问题，其核心是因果

20、性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说，量子力学的运动方程也是因果律方程，当体系的某一时刻的状态被知道时，可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。但量子力学的预言和经典物理学运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的。在经典物理学理论中，对一个体系的测量不会改变它的状态，它只有一种变化，并按运动方程演进。因此，运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。体系的状态体系的状态在量子力学中，体系的状态有两种变化，一在量子力学中，体系的状态有两种变化，一种是体系的状态按运动方程演进，这是可逆种是体系的状态按运动方程演进，这是可逆的变化；另一种是测量改变体系状态的不可

21、的变化；另一种是测量改变体系状态的不可逆变化。因此，量子力学对决定状态的物理逆变化。因此，量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言，只能给出物理量取量不能给出确定的预言，只能给出物理量取值的几率。在这个意义上，经典物理学因果值的几率。在这个意义上，经典物理学因果律在微观领域失效了律在微观领域失效了。几率因果性（统计因果关系）几率因果性（统计因果关系）据此，一些物理学家和哲学家断言量子力学摈弃因果性，而另一些物理学家和哲学家则认为量子力学因果律反映的是一种新型的因果性几率因果性几率因果性。量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间定义的，态的任何变化是同时在整个空间实现的。量子力学用量子态的概

22、念表征微观体系状态，深化了人们对物理实在的理解。微观体系的性质总是在它们与其他体系，特别是观察仪器的相互作用中表现出来。人们对观察结果用经典物理学语言描述时，发现微观体系在不同的条件下，或主要表现为波动图象，或主要表现为粒子行为。而量子态的概念所表达的，则是微观体系与仪器相互作用而产生的表现为波或粒子的可能性。量子力学表明，微观物理实在既不是波也不量子力学表明，微观物理实在既不是波也不是粒子，真正的实在是量子态。真实状态分是粒子，真正的实在是量子态。真实状态分解为隐态和显态，是由于测量所造成的，在解为隐态和显态，是由于测量所造成的，在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。这里只有显态才符合经

23、典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体，它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论，也定量地支持了量子态不可分离性的观点。玻尔玻尔-爱因斯坦之争爱因斯坦之争玻尔：谁如果在量子面前不感到震惊，他就不懂得玻尔：谁如果在量子面前不感到震惊，他就不懂得现代物理学；同样如果谁不为此理论感到困惑，他现代物理学；同样如果谁不为此理论感到困惑，他也不是一个好的物理学家。也不是一个好的物理学家。爱因斯坦对量子力学持批判态度：爱因斯坦对量子力学持批判态度：深信上帝不是在深信上帝不是在掷筛子。掷筛子。科学史上，持续

24、数十年的科学史上，持续数十年的“玻尔玻尔-爱因斯坦爱因斯坦之争之争”如果把机遇当作支配世界的终极规律，将无如果把机遇当作支配世界的终极规律，将无法满足所有人对世界的理解和解释欲。法满足所有人对世界的理解和解释欲。这种哲学上的不满意，导致许多人对量子力这种哲学上的不满意，导致许多人对量子力学的哥本哈根解释提出批评。学的哥本哈根解释提出批评。科学巨匠科学巨匠在哲学上，量子力学不但揭示了波粒二象性是自然界的基本矛盾，为对立统一规律提供了新的证明，而且进一步揭示了连续性与间断性，偶然性与必然性，决定论与因果律之间的辩证关系，宣告了机械论自然观的破产，为辩证唯物主义的自然观提供了科学证明。现代化学理论的

25、发展现代化学理论的发展l元素周期理论的新发展元素周期理论的新发展l现代化学键理论现代化学键理论化学是在原子和分子的水平上，主要是在分子水平上研究物质是组成结构和性能及其变化。来源于炼金术和化学工艺，始于来源于炼金术和化学工艺，始于1717世纪世纪英国玻意耳。英国玻意耳。在化学史的发展过程中，有过几次重大的突破，现分述如下。第一次是1808年英国化学家道尔顿提出原子学说合理地解释了当时的一些化学现象和规律。进确地阐明了化学变化是原子间的化合与分解从此结束了化学的神秘性。它将揭示物质的性质和结构之间的本质联系，为研制新材料，探索新能减研究生命现象，模拟生命体内的化学变化等各方面提供充实的理论依据。

26、美国杰出的化学家两次获得诺贝尔奖的鲍林指出：“化学键理论是化学家手中的金钥匙”不同元素代表不同原子；分子是由原子在空不同元素代表不同原子；分子是由原子在空间按一定方式或结构结合而成的；分子的结间按一定方式或结构结合而成的；分子的结构直接决定其性能；分子进一步聚集成物体。构直接决定其性能；分子进一步聚集成物体。第二次是1869年俄国化学家门捷列夫在总结前人经验的基础上，找到了物质之间相互变化的内在联系和规律，发现了著名的化学元素周期律，从而预示新元素的发现，指导化学理论和实验等研究工作的进展。第三次大突破是化学键理论的研究。1916年德国化学家柯赛尔和美国化学家路易斯创立了经典的电价理论和共价理

27、论从1927年量子力学应用于化学开始化学健理论发展很快，已建立起比较完整的体系，成为化学的重要基础理论现代化学健理论。元素周期理论的新发展元素周期理论的新发展电价根据量子力学，描述原子中电子的运动状态需要有四个量子数，ml,ms,其中为主量子数，它决定着电子的能量大小；为轨道量子数，它决定着电子绕核运动的轨道角动量的大小；ml磁量子数，决定着轨道角动量在外磁场方向上的分量；则是自旋量子数，决定电子自旋角动量在外磁场方向上的分量。其次，多电子原子中电子的分布满足如下的规律：1、多电子原子中电子的分布是分层次的，叫电子壳层。每个壳层由主量子数来区分，=1的壳层叫K壳层，=2的壳层叫L壳层，依次有M

28、、N、O、P、Q壳层，共7个壳层。2、在每个壳层上，由于能量不同，又可以细分为几个不同的亚层，通常用、等表示，其实实质乃是轨道量子数的不同，如对应于=0，对应于=1等。而总的来说，若主量子数为，轨道量子数的取值范围为=0，1，2，（-1）。3、电子分布的每个亚层又可再细分为几个不同的轨道，其标志为ml电子的磁量子数ml，而每个轨道上还能容纳两个自旋方向相反的电子，其标志为自旋量子数ms。4、电子在原子中的分布还遵从下列两个原理：泡利不相容原理，即在一个原子中不可能有两个或两个以上的电子有完全相同的运动状态，也就是说，任何两个电子不可能有完全相同的一组量子数（，ml,ms）；能量最小原理，即在原

29、子系统内，每个电子总是趋向于占有最低的能级；如果有个相同的轨道，则电子在成对前分别平行填充各轨道，例如有3个轨道，有3个电子，它们的排布情形将是 ，而不是 。当原子中每个电子的能量最小时，整个原子的能量最小，此时原子处于稳定状态，称基态。根据两个原理，每个主壳层上允许容纳的电子数、最多为Zn=2n2,其中为量子数，如=2的L壳层上最多容纳电子为8个。同时又知道，每种原子的最外层最多排布8个电子，次外层最多能排布18个电子。外数第三层最多能排布32个电子。依据上述电子在原子核外的排布规律，人们才揭示出元素周期律的深层本质：元素在周期表中的位置，或者说元素的性质和周期性变化是由原子的电子壳层结构的

30、周期性变化决定的而原子核外电子的总数等于原子核内的质子数或电荷数，即等于原子序数。元素在周期表中的周期数，等于该元素的原子的核外电子的壳层数，即主量子数nmax；而它所处的族，则由最外层电子的个数所决定，同一周期中的元素，从左到右，电子的数目由1变化到8，形成不同的周期，其金属性依次减弱，非金属性逐渐增强，直至惰性气体。而同一族的元素，由于最外层电子数目相同，其化学性质极为相似，但由于它们处在不同的周期，最外层电子离原子核的距离也依次增加，作用力削弱，从而导致在周期表中从上到下，同一族的元素呈现出金属性质的增强或化学活泼性的递增。现代化学键理论现代化学键理论电价键（离子键）电价键（离子键）共价

31、键共价键金属键理论金属键理论量子力学以后，现出了分子轨道理论、杂化量子力学以后，现出了分子轨道理论、杂化轨道理论和分子轨道对称理论。轨道理论和分子轨道对称理论。1852年，弗兰克兰（EFrankland）提出化合力（co-mbining power）后被称为化合价或原子价（valency；valence；quantivalence）。1856年他又提出键（bond）的概念来表示原子的结合。键电价键电价键（离子键）理论由柯塞尔1916年提出。离子吸引。共价键共价键理论由路易斯1916年提出。共有电子对。金属键金属键理论是说，金属对外层电子的吸引力较弱，成键电子为全体金属离子共用。量子化学量子化学

32、量子化学量子化学：1927年海特勒和伦敦开创了用量子力学处理原子结构方法，解决了氢分子结构问题。从而建立了量子化学。把价键理论用电子云解释。其特点是电子云是电子在原子中轨道运动的统计结果，电子云重叠越多，共价键越稳定。杂化轨道理论、分子轨道理论杂化轨道理论、分子轨道理论杂化轨道理论杂化轨道理论由1931年鲍林提出。根据波的叠加原理能很好地解释共价键的方向及分子的构型。特别是解释了碳四面体结构。分子轨道理论分子轨道理论是30年代由莫立根、洪特等提出，认为原子轨道组成了分子轨道，分子中各电子都按分子轨道运动。分子轨道对称守恒原理分子轨道对称守恒原理分子轨道对称守恒原理分子轨道对称守恒原理由1965

33、年伍德瓦德和霍夫曼提出。认为化学反应是分子轨道重新组合的过程，其过程分子轨道是对称守恒的。为解决复杂的化学反应理论问题，而运用的都是简单的模型，尽量不依赖那些高深的数学运算。它们均以简单分子轨道理论为基础，力求提出新概念、新思想和新方法，使之能在更加广泛的范围中普遍适用。“前线轨道”、“等瓣类似”例如，“前线轨道”、“等瓣类似”等概念的提出已经显示出重大的意义。多粒子体系问题的处理方法也在不断深入探索。其中密度矩阵理论、多级微扰理论以及运用格林函数方法的传播子理论等则是当前精确求解多粒子体系薛定谔方程的几条值得重视的途径。价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论

34、（VSEPR,valence-shell electron-pair repulsion）则能根据分子式而推出分子的构型。价层电子对互斥理论可以说是轨道杂化理论的一种逆运算。根据势能曲线，排斥力势能随着价电子对相互距离增大而单调减小。所以价电子对的远离是有其排斥力所决定的。电子对之间的排斥作用是由两种客观存在的力所决定：静电相互作用和泡利斥力（自旋相同的电子不相容）。总结总结狭义相对论狭义相对论广义相对论广义相对论量子力学量子力学化学键化学键作业作业1、简述狭义相对论主要结论及其意义。简述狭义相对论主要结论及其意义。2、简述量子力学建立过程中几个主要科学家简述量子力学建立过程中几个主要科学家 及其主要成果。及其主要成果。3 3、简述玻尔、简述玻尔-爱因斯坦之争。爱因斯坦之争。4 4、现代化学键包括哪几种化学键？、现代化学键包括哪几种化学键？The End!The End!