结构生物学复习(1)

结构生物学I内容概要

黄蓉

结构化学是研究原子、分子、晶体的结构以及

结构与性质之间关系的科学。

主要包括:量子力学基础知识、原子的结构和

性质、共价键和双原子分子的结构化学、多原子

分子的结构和性质、晶体的点阵结构和晶体的性

质等内容。

Chapter1量子力学基础知识

–量子论的形成

–实物粒子的波粒二象性

–测不准原理

–量子力学的基本假设与薛定谔方程

–势阱中自由粒子的运动

–量子论的形成

黑体辐射实验氢原子光谱实验光电效应实验

=hv1mv2hW

00

2

–实物粒子的波粒二象性

hhh

E=hvP=h/deBroglie关系式

pmv2mT

–测不准原理Heisenberg：粒子在客观上不

能同时具有确定的坐标位置及

xph相应的动量。不确定关系反映

x了微观粒子运动的基本规律，

是微观粒子波粒二象性的必然

结果。

–量子力学的基本假设与薛定谔方程

假设一：状态波函数与几率

任何一个微观粒子的运动状态总可以用含时间和空间变量的函数——波函数

来描述；波函数绝对值平方|(x,y,z,t)|2代表体系几率密度分布

合格条件：单值、连续、平方可积

2

原子或分子体系中，将ψ称为原子轨道或分子轨道；将ψ称为概率密度，就是

通常所说的电子云

假设二：力学量与算符

对于微观体系的每个可观测的物理量都对应一个线性自轭算符。

ˆ

Afaf本征函数

算符本征值

假设三：薛定谔方程

对于质量为m、具有确定能量E的粒子，其运动状态(波函

数)符合定态Schrödinger方程它是决定体系能量算符

h2222的本征值和本征函数的

V(x,y,z)E(x,y,z)方程；所以它能正确地

2222

8mxyz反映微观粒子的运动规

2222=h/2律。

x2y2z2

22

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