题目
丁二烯等共轭分子中电子的离域化可降低体系的能量。这与简单的一维势阱模型是一致的, 因为一维势箱中粒子( )A. 能量反比于势箱长度平方 B. 能量正比于势箱长度 C. 能量正比于量子数
丁二烯等共轭分子中电子的离域化可降低体系的能量。这与简单的一维势阱模型是一致的, 因为一维势箱中粒子( )
A. 能量反比于势箱长度平方B. 能量正比于势箱长度
C. 能量正比于量子数
题目解答
答案
A
解析
步骤 1:理解一维势箱模型
一维势箱模型是量子力学中的一个基本模型,用于描述一个粒子在有限长度的势箱内运动的情况。在这个模型中,粒子的能量是量子化的,即只能取特定的离散值。
步骤 2:一维势箱中粒子的能量公式
一维势箱中粒子的能量公式为:\[E_n = \frac{n^2h^2}{8mL^2}\],其中 \(E_n\) 是第 \(n\) 个能级的能量,\(n\) 是量子数,\(h\) 是普朗克常数,\(m\) 是粒子的质量,\(L\) 是势箱的长度。
步骤 3:分析能量与势箱长度的关系
从能量公式可以看出,能量 \(E_n\) 与势箱长度 \(L\) 的平方成反比。这意味着,当势箱长度增加时,粒子的能量会降低。
步骤 4:联系共轭分子中电子的离域化
在共轭分子中,电子的离域化意味着电子可以在更大的空间范围内运动,类似于势箱长度增加。因此,电子的离域化可以降低体系的能量,这与一维势箱模型中能量与势箱长度的关系是一致的。
一维势箱模型是量子力学中的一个基本模型,用于描述一个粒子在有限长度的势箱内运动的情况。在这个模型中,粒子的能量是量子化的,即只能取特定的离散值。
步骤 2:一维势箱中粒子的能量公式
一维势箱中粒子的能量公式为:\[E_n = \frac{n^2h^2}{8mL^2}\],其中 \(E_n\) 是第 \(n\) 个能级的能量,\(n\) 是量子数,\(h\) 是普朗克常数,\(m\) 是粒子的质量,\(L\) 是势箱的长度。
步骤 3:分析能量与势箱长度的关系
从能量公式可以看出,能量 \(E_n\) 与势箱长度 \(L\) 的平方成反比。这意味着,当势箱长度增加时,粒子的能量会降低。
步骤 4:联系共轭分子中电子的离域化
在共轭分子中,电子的离域化意味着电子可以在更大的空间范围内运动,类似于势箱长度增加。因此,电子的离域化可以降低体系的能量,这与一维势箱模型中能量与势箱长度的关系是一致的。