任务书、目录、排版要求和评语 - 图文

各位同学的毕业论文（设计）、任务书、成绩评定等表格的格式、装订顺序等都严格按此样稿版进行处理。

广西民族大学

本科毕业论文（设计）

论文题目： 氦原子状态与氦原子的电多极矩

学院（系）： 理 学 院

专 业 ： 物理学

年级班级 ： 06物本

学 号 ： 106263010401

学生姓名 ： 张爱华

指导教师 ： 李卫国 职称 教授 宋体，三号

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广西民族大学

毕业论文（设计）任务书

课题名称：__氦原子状态与氦原子的电多极矩_

__________________________________________________

学 院 _ 理 学 院 __ 专 业 ______物 理 学_______ 班 级 ______06物本________ 宋体，三号学 号 ___106263010401______ 姓 名 ______张爱华_________

指导教师（签名）__________ 2011年12月10日

教研室主任（签名）_________ 2011年12月12日

此页和下一页以及最后 三页黄色部分的时间统 一用样表中的对应部分 的时间。希望各位同学及指导老师注意！！！ 2011年12月10日 2

毕业论文（设计）任务书

课题名称 指导教师姓名 一、主要内容： 用单电子态构造出氦原子双电子波函数，通过波函数来求原子电荷的分布密度，从而求出原子电偶极和电四极矩，最后根据求得的电偶极矩和电四极矩的值，判断原子的电荷分布的形态。 请同学将‘主要内容’、‘基本要求’和‘参考文献’栏的内容根据指导老师的要求，并结合自己完成情况进行填写。 氦原子状态与氦原子的电多极矩 李为国 工作单位 广西民族大学物理与电子工程学院 二、基本要求(基本技术要求与数据） 根据量子力学理论给原子的状态，用算符规则构建电多极矩算符，给出电多极矩的值。 三、论文（设计）工作起始日期： 自2011年12月13日起，至2011年5月15日止 四、进度与应完成的工作： 第一阶段：阅读书籍、查找资料 （2011年12月13日—2012年3月1日） 第二阶段：系统设计、论文初稿 （2012年3月1日 —2012年4月16日） 第三阶段：系统调试、论文修改 （2012年4月17日—2012年4月27日） 第四阶段：论文定稿、打印 （2012年4月28日—2012年5月5日） 第五阶段：论文答辩准备及答辩 （2012年5月5日—2012年5月12日） 五、主要参考文献、资料 [1] 周世勋.量子力学教程[M].北京：高等教育出版社,2002. [2] 同济大学数学教研室.高等数学[M]第四版.北京：高等教育出版社,2000. [3] 虞福春、郑春开.电动力学[M]修订版.北京：北京大学出版社,2003. [4] 李平,马勇.弱光场下库仑势散射问题的弱耦合解法[J].物理学报, 1990, 15(08):18-21. [5] Hesheng Chen.Search for New Massive Particles[J].Phys Rep, 1997,12(3): 1230-1241. 参考文献标识符规则： 专著[M] 论文集[C] 报纸文章[N] 期刊文章[J] 学位论文[D] 报告[R] 标准[S] 专利[P] 电子文献：数据库[DB] 计算机程序[CP] 电子公告[EB] 3

目录产生：先将对应标题分别设定为一级、二级、三级标题，其余为正文；再在菜单‘插入’的下拉菜单中点击‘引用’菜单中的‘索引和目录’后选‘目录’后点确定即可，再设置字 体大小就可以了。若下次文章内容及页码有较大变动，重新‘插入’‘目录’一次即可。 目 录 摘 要.............................................................................................................. 5 间距调整，确保页面文字占80% 比较美观. Abstract：....................................................................................................... 6

1 引言............................................................................................................. 7 宋体、四号. 页面大小可以用行间距调整，确保页面文字占80% 比较美观. 2 电荷系统的电多极矩 .................................................................................. 7 宋体、小三号，粗体. 页面大小可以用行3 原子的波函数.............................................................................................. 8 4 氦原子的电多极矩 ...................................................................................... 8 4.1 电偶极矩............................................................................................... 8 4.1.1 电偶极矩的基本公式 ................................................................... 8 5 结论............................................................................................................. 9

参考文献.........................................................................................................11 致谢.................................................................................................................11 宋体、小三号，粗体. 页面大小可以用行附录................................................................................................................ 12

间距调整，确保页面文字占80% 比较美观.

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宋体加粗或者黑体、小二号、氦原子状态与氦原子的电多极矩 “摘要”二字中间空两格、宋体

加粗体或者黑体、三号 张爱华 宋体加粗或者黑体、小四号、摘 要：用单电子态构造出氦原子双电子波函数，通过波函数来求原子

电荷的分布密度，从而求出原子电偶极矩和电四极矩，最后根据求得的电偶极矩和电四极矩的值，判断原子的电荷分布的形状。 关键词： 氦原子；电偶极矩；电四极矩。 宋体四号，文字控制在500字左右 宋体四号，各关键词间用“；”号间隔， 3-5个关键词 首行前空两格，宋体加粗或者黑体、 四号 页码底部居中 5

Times New Roman、小二号、居中、加粗

Atom State and Electric Multi-Pole Moment of Helium Atom

Times New Roman 首行前空两格，Times New Roman 三号 加粗

小四号、居中 Times New Roman 四号 ZHANG Aihua Abstract： The distribution density was solved by wave function which was double electron wave function of helium atom constructed by two electron state. The atom electric charge distribution shape can be achieved by the electric dipole moment and quadrupole moment of helium atom which was obtained from the double electron wave function of helium atom.

Keywords：Helium atom， Electric dipole moment， Electric quadrupole moment.

Times New Roman 四号、各关键词之间用“，”间隔 首行前空两格Times New Roman 四号，加粗 6

空两格 宋体加粗或者黑体、三号 首行缩进两个字，小四号宋体 1 引言

在原子物理中，电偶极矩和电四极矩是重要的物理量，通过它们就可以求电势、能量等，电四极矩还可以反映原子电荷分布情况。通过计算原子电偶极矩和电四极矩，判断出原子的电荷分布形状。本文计算氦原子[4]的电多极矩。

2 电荷系统的电多极矩

若在真空中电荷系统在空间很小的区域内，而研究其在远处产生的电场，可以采

用多极矩展开的方法。

设电荷系统集中在小区域V内，它在空间的电势

??(r)??4??v?(x?)dV?0公式按章[2]

??r?r? (2.1) 序编号 如图2-1在区域V内取一坐标原点，设?为小区

1r?r?可在r??0点域V的限度，则当r>>?时，???展开， 图2-1 电荷系的空间电势 图和表格按章?????r?r?ri序编号,要有图n??1?n??1????xx?x (2.2) 标题,且放置在?ijs?x?x??x?r???，n!i,j,?,s?ijs?图的下方。 ?式中角标i,j,?取1，2，3，xi代表直角坐标系的三个分量，注意，上式是对r作展开，但表格的标题放r取的，所以差一负号，将(2.2)式代入(2.1)式，得 微商是对置在表格的上?11??1?1??1?xi?????xi?x?j???? ?xi?r?2!i,j?xixj?r?2方。 ??14??0??q????r?i2???1?1???1?PiD????ij?x?x?r??? ?xi?r?2!i,j?ij????1?nn!??Dij?si,j,?,s??1? (2.3) ?????，?xi?xj??xs?r???n···

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3 原子的波函数

氦原子的核带电荷2e，核外有两个电子。类氦系统包括氦原子He和类氦离子（例如

Be和Li???等等），它们都由一个带Z个正电荷的原子核和两个带负电的核外电子组成。将

????两个电子视为全同粒子，取氦核为坐标原点，以r1，s1和r2，s2表示两电子的坐标和自旋。忽略自旋作用，氦原子的哈密顿量是

22222?2es2eses??22H???1??2???2?2?r1r2r12，

等号右边第一项和第二项依次表示第一个和第二个电子的动能算符，r1和r2是第一个和第二个电子到核的距离，r12是两电子间的距离，在国际单位制（SI）中，es?e(4??0)2，e?1是电子电荷的数值；在厘米·克·秒制（CGS）中，e子的定态波函数可以写为

2s=e，H中不含自旋变量，所以氦原

???????r1,r2,s1z,s2z????r1,r2???s1z,s2z?,

???其中坐标波函数??r1,r2?是哈密顿算符H的本征函数：

?????H??r1,r2??E??r1,r2?

···

4 氦原子的电多极矩 小三号宋体加粗或者黑体、顶格、 4.1 电偶极矩 四号宋体加粗或者黑体、顶格、 4.1.1 电偶极矩的基本公式

?现在计算氦原子的电偶极矩P， ???Pnlm???nlm(x?)x?dv?

v?nlm?r,?,???e?nlm?r,?,?? (4.1)

2由(3.5)、(3.6)、(4.1)式可得氦原子电偶极矩（由于氦原子相对比较复杂，因此在

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这里对基态和第一激发态进行计算）。

?P100,100???v1v212??100??????(r1)?100(r2)??100(r1)?100(r2)?(er1?er2)dv1dv22

(在此不讨论反对称本征函数) ····

对于交叉分量，函数为奇函数，因此，D100,100xy?D100,100xz?D100,100yz?0

??1D200,100?e???2v,v12200???(r1)?100(r2)??100(r1)??2?(r1)?100(r2)2200?2????(r2)3(x1x1?x2x2)dv1dv2

?(r2)2?32e???v1v2?200?2??100(r1)?200

*200??*200???*(r1)?100(r2)?100(r1)?200??*(r2)??100(r1)??(r2)?200??(r1)?100(r2)?

·(x1x1?x2x2)dv1dv2

对于xx,yy,zz分量，函数为偶函数，因此，D200,100xx?D200,100yy?D200,100zz ············

????5 结论

（1） 如果一个体系的电荷分布对原点对称，它的电偶极矩为零，因此，氦原子电子体系的电荷分布对原点对称。

（2） 球对称电荷分布没有电四极矩。反之，若电荷分布偏离球对称，就会出现电四极矩，因此如果知道电四极矩，就可以对电荷分布形状作出一定的推论。先来看电四极矩与电荷分布的关系，如图5-1所示

假如原子电荷分布是一个均匀带电的旋转椭球，Z轴为对称轴，在图5-1可以看到，球形的原子，Dxx?Dyy?Dzz；长椭球的原子，Dzz?Dxx或Dyy；扁椭球的原子，

Dzz?Dxx或Dyy。电四极矩是原子偏离球形的量度。

??0，i?j ??0，i?j?Dn1l1m1,n2l2m2ij··· ···

图5-1 原子电荷分布形状与电四极矩关系 9

i?j的ij面，电四极矩各分量都等于零，因此电荷分布为球形；i?j的xx,yy,zz方向，

电四极矩各分量都大于零，因此原子各状态的电荷分布形状如图5-2所示，

图5-2 各状态电荷分布形状 基态的电荷分布形状为球体，激发态的电荷分布形状为几个形状的叠加。 ····

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参考文献另起一页，宋体加粗或者黑体、三号、顶格 中文用五号宋体 参考文献 [1] 周世勋.量子力学教程[M].北京：高等教育出版社,2002.P71-P77. [2] 郭硕鸿.电动力学[M]第二版.北京：高等教育出版社,2002.P84-P85. [3] 梁昆焱.数学物理方法[M]第三版.北京：高等教育出版社,2001.P180-P190. [4] 同济大学数学教研室.高等数学[M]第四版.北京：高等教育出版社,2000. [5] 杨福家.原子物理学[M]第三版.北京：高等教育出版社,2002.P228-P231. [6] 虞福春,郑春开.电动力学[M]修订版.北京：北京大学出版社,2003. [7] 关洪.量子力学基础[M].北京：高等教育出版社,2003.

[8] 李平,马勇.弱光场下库仑势散射问题的弱耦合解法[J].物理学报,1990,15(08):18-21. [9] Hesheng Chen.Search for New Massive Particles[J] .Phys Rep,1997,12(3):1230-1241.

致谢与上空五行，宋体加粗或者黑体、三号 外文用10.5号Times New Roman字体 致谢

小四号宋体或楷体 本人在撰写论文（或者毕业设计）的过程中，得到李卫国老师的悉心指导，也得到了张三同学的帮助的，在此向他们深表谢意！

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附录另起一页 附录

(1)几个低能级径向函数

R1,0(r)?(za03)22exp(?3zra0) R2,0(r)?(za03)2(2?zra0)exp(?zr2a0)

R2,1(r)?(z2a0)2zra03exp(?zr2a0)

(2)几个低阶次球函数

Y0,0?14? Y1,0?34?cos?

(3)几个低阶的定态波函数

?100(r,?,?)?(za03)22exp(?3zra0)14? ?200(r,?,?)?()34?cos?

za03)2(2?zra0)exp(?zr2a0)14?

?210(r,?,?)?(z2a0)2zra03exp(?zr2a0(4)计算单电子原子的电偶极矩

pnlm???nlm?r??x?dv?

v????nlm?r,?,???Rnl?r?Ylm??,??

??nlm?r,?,???e??r,?,?? nlm2*?r,?,?? ?e?nlm?r,?,???nlm*??,?? (4.1) ?e?Rnl?r??Ylm??,??Ylm2将球函数Ylm??,??表达式代入(4.1)式可得 ···

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同学们必须将此后三页表格的表头相关内容如实填好，在打印时征求指导老师意见是否需要打印此后三页。 本科生毕业论文（设计）指导教师评定成绩表（理、工科） 学院： 年级： 专业： 学生姓名： 学号： 项目 优秀 （100-90分） 选题符合本专业培养目标要求，选题角度新颖，富于创造性，具有较高的理论研究和应用研究意义。 阅读大量的参考资料、文献，掌握大量的背景资料和数据。论文中使用材料翔实、恰当。 能在问题研究中综合运用专业知识以及计算机、英语等各方面的能力。较强的实际动手能力。 对研究的问题能较深刻分析或有创新，独到之处，技术设计路线合理；理论分析与计算分析正确，实验数据准确可靠；研究成果突出，反映作者很好的掌握了本专业的基础理论与知识。 良好 （90-80分） 选题符合本专业培养目标要求，有一定的理论研究和应用研究意义。 中等 (80-70分) 选题符合本专业培养目标要求，能结合专业理论学习和社会实践。 及格 （70-60分） 选题符合本专业培养目标要求，但理论水平和应用性较差 不及格 （<60分） 选题不符合本专业培养目标要求，选题无理论研究和应用研究意义。 满分 评分 论文选题x1 100 文献资料x2 阅读大量参考资料、文献，论文中有比较丰富的文献材料和较充足的理论依据 能运用专业理论以及计算机、英语等各方面能力。有较好的理论基础和专业知识，有一定的实际动手能力。 对研究的问题能正确分析或有新的见解，技术设计路线合理；理论分析与计算分析正确，实验数据准确可靠；研究成果比较突出，反映出作者较好的掌握了本专业的基础理论与知识。 阅读较多的参考资料文献。论文中持论有据 能阅读一些参考文献，论文中理论根据及客观材料有少部分欠缺 基础知识和综合能力较差，经过努力可在教师指导下完成论文，实际动手能力较弱。 研究能力较弱，对某些问题提不出个人见解，技术设计路线基本合理，理论分析与计算分析无大错，实验数据无原则性差错，未取得什么成果，反映出作者对本专业的基础理论与知识掌握不够扎实。 材料陈述较为清楚，但分析力不强，个别地方语言不通顺。 阅读参考资料很少，文献，论文中缺乏理论根据，100 客观材料空泛。 缺乏应有的专业基础知识和综合能力，不能独立完成论100 文，实际动手能力较差。 技术设计路线不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，缺乏研究能力 ，未取得什么成果，反映出作者对本专业基础理论与知识掌握不扎实。 综合知识与技能运用x3 基础知识和综合能力一般，但能独立完成论文，实际动手能力尚可。 对研究的问题提出自己的见解，技术设计路线合理；理论分析与计算分析基本准确，实验数据基本准确；研究成果有一定意义，反映作者基本掌握了本专业的基础理论与知识。 研究成果与学术水平 x4 100 理论分析准确，写作逻辑严密，层次水平清楚，结构合理，x5 语言流畅。 论文格式符合要格式求，打印清晰漂规范亮，无错别字，化 达到正式出版物x6 水平。 理论分析恰当，条理清楚，层次比较清楚，语言通顺。 格式基本符合要求，有个别错误，打印清楚，基本达到正式出版物水平 条理清楚，有一定的分析能力和说服力，有少许语病 分析能力差，论证不准确，材料简单堆100 砌。语言不准确 内容提要和正文行文基本规范，论文的格式基本符合要求，但不符合学校不规范、打印但注释和参考文规定的要求 不清晰 献格式有问题，打印基本清楚。 100 成绩 学生毕业论文总成绩 = 0.1x+ 0.1x+ 0.2x+ 0.3x+ 0.2x+ 0.1x= 1 2 3 4 5 6 13

广西民族大学本科毕业论文（设计）成绩评定表

学院：理学院 年级：2006级 专业：物理学

学号 062302119 姓名 许小丽 性别 女 年龄 23 民族 论文题目 指导教师 指导教师评语： 此文研究了氦原子中电子电流的分布情况、电子系统的磁多极矩（重点是磁偶极矩）。作者根据量子力学理论给出氦原子的双电子原子态，确定电流分布密度，计算出电多极矩，对进一步了解氦原子的性质和结构是很有意义的。 作者所用的理论正确、模型和技术路线合理，论文中的计算量及计算难度较大，能综合应用所学的原子物理、电动力学、量了力学和数学物理方法知识进行研究和处理原子磁多极矩，在查阅了相关资料和老师的指导下，完成了研究任务，表明作者具备独立查阅文献及一定的科学研究能力。 论文内容充实、分析与计算严密、结论正确、格式与表达规范、质量与水平较高，是一篇优秀的学士学位论文。 不足之处：英文摘要的撰写能力有待进一步提高。 指导教师评定成绩：优 指导教师(签字) 2012年5月5日 覃光明 氦原子状态与氦原子 壮 职称 教授

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本科毕业论文（设计）答辩记录表

学院：理学院 年级：2008 级 专业：物理学 题目 学号 062302122 基于B/S模式的教学质量监控系统的设计与实现 学生姓名 李大为 指导教师姓名 张为华 职称 副教授 答辩委员会名单 王志文，黄敬频，何良明， 蓝师义，韩道兰，谭福锦，何登旭，祝金明，吴致远，李耀俊，覃健生。 答辩委员会就学生毕业论文（设计）陈述提出相关问题，学生回答情况。 作者使用演示文稿报告了设计工作和论文的主要内容，演示文稿简单扼要，并回答了答辩委员会成员提出的以下问题： 1、建立数据库二维表应遵守的原则是什么？ 2、在技术上如何实现用户的权限设置 3、不同类型的游览器间的主要异同点是什么？ 作者在报告中陈述流利、表达清楚，回答问题基本正准确，但对于第3个问题的回答不够完整。 说明：1、只对学生的陈述与答辩作评价，不必将学生的具体回答写入。2、回答问题可按“正确”（如答辩优秀的学生）、“基本正确”（答辩为良好的学生）、“不够准确”（答辩较差的学生）等撰写。 记录员签名： 2012年5月12日 答辩委员会评价及投票表决情况： 答辩委员会全体成员共七名，参加投票人数 名，表决结果如下： 优： 票，良：票，中： 票，及格： 票，不及格： 票 评定成绩： 答辩委员会主任签字： 2012年 5月12日 备注：评语要点：答辩思路、论点表达，实验方法、分析归纳；毕业论文（设计）是否有创新、 独特见解；回答问题是否有理论根据、准确、深入。

1、记录员 物理：覃健生 数学：韩道兰 2、不参加院优秀论文答辩的，日期填5月6－10日均可 15

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