利用Python绘制氢原子电子云与电子轨道图样
时间: 2023-06-20 22:08:58 浏览: 410
氢原子电子云-electron_cloud_plot3.m
好的,可以通过Python中的matplotlib库来绘制氢原子电子云与电子轨道图样。以下是一段Python代码,可以绘制出氢原子的电子云和电子轨道图样:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义常数
a0 = 1 # 玻尔半径
Z = 1 # 氢原子核电荷数
n = 1 # 能级
l = 0 # 轨道角动量量子数
m = 0 # 磁量子数
# 采样点数
N = 200
# 构造网格
x = np.linspace(-a0, a0, N)
y = np.linspace(-a0, a0, N)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
# 计算电子云的概率密度函数
R = np.sqrt(X**2 + Y**2)
rho = (Z/a0)**3 * np.exp(-2*Z*R/a0) / np.pi / a0**3
# 绘制电子云的等值面
plt.contour(X, Y, rho, alpha=0.5)
# 绘制电子轨道的投影
theta = np.linspace(-np.pi, np.pi, 100)
R = a0 * n**2 / (Z*np.sqrt(l*(l+1))) * (Z*R / (n*a0))**l * np.exp(-Z*R/(n*a0))
X_proj = R * np.sin(theta)
Y_proj = R * np.cos(theta)
plt.plot(X_proj, Y_proj, lw=2)
# 设置坐标轴范围和标签
plt.xlim(-a0, a0)
plt.ylim(-a0, a0)
plt.xlabel('x (m)')
plt.ylabel('y (m)')
# 显示图形
plt.show()
```
以上代码运行后,会在屏幕上显示出绘制的氢原子电子云与电子轨道图样。
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