《玻尔理论》PPT课件

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1、一氢原子光谱的规律性1.实验观察：氢原子可见光谱谱线是线状分立的1885年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见光部分的规律氢原子各谱线系的波数可用一个经验公式来表示：波数里德伯常量HδHβHγHa波数里德伯常量（1）为赖曼系,各谱线系位于紫外线波段（2）为巴尔末系,各谱线系位于可见光波段（3）为帕邢系,（4）为布拉开系,（5）为普丰德系,2.规律:（1）氢原子光谱是分立的线状光谱，各条谱线具有确定的波长；（2）每一谱线的波数可用两个光谱项之差表示；（3）前项确定，改变后项，得出同一谱系的各条谱线的波长;改变前项,就给出不同的谱系。各谱线系位于红外线

2、波段二经典理论遇到的困难1897年J.J.汤姆孙发现电子1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋糕模型”1.卢瑟福的原子有核模型（行星模型）1911年正电荷集中了原子的绝大多数质量，集中在原子中心极小的区域内，构成原子核，电子在外围绕原子核运转，就象行星绕太阳一样。原子内部的正负电荷是如何分布的？卢瑟福模型成功地解释了粒子的散射实验阿散射“行星式”原子模型的困惑1）原子如何处于稳定？根据经典电磁理论，加速运动的电子要发射电磁波，其能量要不断减小，轨道半径不断减小，最终降落到原子核上——原子毁灭！（原子不稳定）2）原子发光的光谱应该是连续的，怎能是

3、线状的？做圆周运动的电子发射电磁波的频率等于其圆周运动的频率。轨道半径连续减小，圆周运动的频率连续变化，光谱应是连续的。1.玻尔的三条基本假设定态假设：原子系统只能处在一系列不连续的稳定能量状态中（定态），处在定态中的原子不辐射电磁波.角动量量子化假设：电子以速度在半径为的圆周上绕核运动时，其定态角动量只能取分立值,满足主量子数频率条件跃迁假设：只有当原子从高能量的定态跃迁到低能量的定态时，才能辐射电磁波(光子)，其频率满足三氢原子的玻尔理论（1913年）N.玻尔1885~1962，汤姆孙和卢瑟福的学生，对卢瑟福的有核原子模型产生极大的兴趣。19

4、37年访问过中国。研究原子结构，特别是研究从原子发出的辐射1922诺贝尔物理学奖由假设3量子化条件由牛顿定律,玻尔半径2.氢原子的轨道半径和能量计算mee电子轨道最小半径基态能量:激发态能量:氢原子能级图基态激发态自由态等于这一带电系统的静电势能和电子的动能之和：氢原子的能量原子系统的能量是量子化的，这种量子化的能量值称为能级。氢原子从各态变成自由态()所需的能量——电离能3.玻尔理论对氢原子光谱的解释氢原子能级跃迁与光谱系莱曼系巴尔末系帕邢系布拉开系（里德伯常量）由玻尔的频率假设：（1）波尔理论首次打开了人们认识原子结构的大门。波尔所提出的一些

5、最基本的概念，例如原子能量的量子化和量子跃迁的概念以及频率条件等，至今仍然是正确的。（2）正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；四氢原子玻尔理论的意义和困难（3）无法解释复杂原子的光谱；（4）是半经典半量子理论，即把微观粒子看作经典力学的质点，同时，又赋予它们量子化的特征.例1（1）将一个氢原子从基态激发到n=4的激发态需要多少能量？（2）处于n=4的激发态的氢原子可发出多少条谱线？其中多少条为可见光谱线，其光波波长各多少？解：（1）根据氢原子能级公式从基态激发到n=4激发态需提供能量为(2)若某一能级的大量氢原子同时存在时,可在一段时间内发出多种频

6、率的多个光子。如图所示。6条谱线可见光的谱线应为能级向能级跃迁的两条，辐射出光子的波长为：