電子在氫原子中的角度分佈是怎樣的？《張朝陽的物理課》介紹球諧函式

電子在氫原子中的角度分佈用什麼函式描述？電子雲的影象是什麼樣的？5月27日12時，《張朝陽的物理課》第五十七期開播，搜狐創始人、董事局主席兼CEO張朝陽坐鎮搜狐影片直播間，給網友們介紹了量子力學中心力場角向方程的完整解，並在低角動量的情況下計算了這些解的具體函式形式，以此分析了氫原子中電子的角向分佈。在直播課程的最後，張朝陽透過一段影片將氫原子中的“電子雲”形象地展現出來。

一開始，張朝陽先給網友們複習了角向方程怎樣分離變數，以及在m=0的情況下怎樣求解角向方程並得到l的量子化條件。同時，他還簡單介紹了諧振子的能量量子化，說明了量子化來源於波函式的邊值要求。

接著，他又介紹了角向方程的完整解。這組解在數學和物理上被稱為球諧函式，張朝陽介紹了球諧函式的具體形式，並在l=0，1，2的情況下計算了球諧函式的具體形式，並以此為基礎介紹了電子在氫原子中的角度分佈。

最後，為了讓網友們獲得電子機率密度的直觀認識，張朝陽展示了氫原子各個能級、角動量下的電子雲影象。所展示的影象結果與這節課所介紹的球諧函式是吻合的。

截至目前，《張朝陽的物理課》已直播五十餘期。從去年11月開啟第一節物理直播課，他先是從經典物理學開始，科普了牛頓運動定律等；而後從經典物理的“兩朵烏雲”說起，向近現代物理過渡，探討了黑體輻射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識。此後逐步進入量子力學領域，從基礎的薛定諤方程等理論內容，到氫原子波函式，再到氣體定容比熱的溫度階梯等更加具體實用的案例。內容豐富、覆蓋廣泛，理論公式由淺入深、繁簡交融。

《張朝陽的物理課》的直播風格獨樹一幟：注重推導，透過一步一步詳盡的數學計算，推匯出相關的物理公式，把每個公式從頭到尾拆解得十分清晰。

據瞭解，《張朝陽的物理課》於每週週五、週日中午12時在搜狐影片直播，網友可以在搜狐影片“關注流”中搜索“張朝陽”，觀看直播及往期完整影片回放；關注“張朝陽的物理課”賬號，檢視課程中的“知識點”短影片；此外，還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號上，閱覽每期物理課程的詳細文章。

除了《張朝陽的物理課》外，在直播方面，搜狐影片正持續打造知識直播平臺，邀請各個科學領域的頭部播主入駐，進行科普知識直播。包括中國運載火箭技術研究院專家錢航，直播講述航空航天事業發展史；北京交通大學理學院教師陳徵博士線上開課——“奇趣的科學實驗”；中國科學院基因組學博士、元碼基因創始人田埂講解基因組學與生活的緊密聯絡；天體物理博士劉博洋科普“日全食是怎麼產生的”等。未來還將有更多知識播主入駐搜狐影片，一起互動玩轉科學。

文/金仁甫

編輯/範輝