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私醫聯招 普通化學|第 680 題

114 學年度

在氫原子的波函數中,電子分布密度與波函數的平方(|ψ|2)有關,而結點(node)是波函數的值為零的點。以下關於波函數、電子分布密度和結點的敘述,哪一項正確?
  1. 波函數的平方(|ψ|2)表示電子的確切位置,而不是概率分布
  2. 波函數的結點數量與電子的能量無關
  3. 在結點處,波函數(ψ)和電子分布密度(|ψ|2)均為零
  4. 波函數的結點數量隨量子數 n 的增加而減少
提示
結點是 ψ=0 的位置;|ψ|² 為機率密度;結點數隨 n 增加而增加。
正確答案

正解:C

詳解
A. |ψ|² 表示電子出現的『機率密度(分布)』,並非確切位置,敘述錯誤。
B. 結點數與量子數(能量)有關,n 越大結點越多,敘述錯誤。
C. 結點處 ψ=0,因此 |ψ|²=ψ² 也為 0,機率密度為零,敘述正確,正解。
D. 結點數量隨 n 增加而『增加』(總結點=n−1),非減少,敘述錯誤。

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