密度分布,也叫概率密度分布,概率指事件隨機(jī)發(fā)生的機(jī)率,對于均勻分布函數(shù),密度分布等于一段區(qū)間(事件的取值范圍)的概率除以該段區(qū)間的長度,它的值是非負(fù)的,可以很大也可以很小。

定義

對于隨機(jī)變量X的分布函數(shù)

,如果存在非負(fù)可積函數(shù)

,使得對任意實(shí)數(shù)x,有

。

則X為連續(xù)型隨機(jī)變量,稱

為X的概率密度函數(shù),簡稱為概率密度。

單純的講概率密度沒有實(shí)際的意義,它必須有確定的有界區(qū)間為前提??梢园迅怕拭芏瓤闯墒强v坐標(biāo),區(qū)間看成是橫坐標(biāo),概率密度對區(qū)間的積分就是面積,而這個(gè)面積就是事件在這個(gè)區(qū)間發(fā)生的概率,所有面積的和為1。所以單獨(dú)分析一個(gè)點(diǎn)的概率密度是沒有任何意義的,它必須要有區(qū)間作為參考和對比。

物理概念

電子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)有波函數(shù)

來描述,

表示電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率,即概率密度。處于不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,它們的

各不相同,

當(dāng)然也不同。

密度大則事件發(fā)生的分布情況多,反之亦然。若用黑點(diǎn)的疏密程度來表示各個(gè)電子概率密度的大小,則

大的地方黑點(diǎn)較密,其概率密度大,反之亦然。在原子和外分布的小黑點(diǎn),好像一團(tuán)帶負(fù)電的云,把原子核包圍起來,人們稱它為電子云。

1926年,奧地利物理學(xué)家薛定諤運(yùn)用偏微分方程,建立了描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)方程,即薛定諤方程。由薛定諤方程式的可知,對于一個(gè)質(zhì)量為m,在勢能為V的勢場中運(yùn)動(dòng)的微粒來說,有一個(gè)與這個(gè)微粒運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系的波函數(shù)

,這個(gè)波函數(shù)就是薛定諤方程的一個(gè)合理的解,每一個(gè)解都與相應(yīng)的常數(shù)E對應(yīng),就是微粒在這一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能量(或能級)。

表示原子核外空間某點(diǎn)

處電子出現(xiàn)的概率密度,即在該點(diǎn)處單位體積中電子出現(xiàn)的概率。用來表示概率密度的幾何圖形俗稱電子云,電子云并非眾多電子彌散在核外空間,而是電子在核外空間各處出現(xiàn)的概率密度的形象表現(xiàn)。