物理课件高三物理能级

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1、量子化初步能级19世纪末20世纪初，人类叩开了微观世界的大门，物理学家根据有研究提出了关于原子结构的各种模型，卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释实验现象，得到了多数人的支持，但是与经典的电磁理论发生了矛盾．著名的粒子散射实验一、原子核式结构与经典电磁理论的矛盾：圆周运动电场变化辐射电磁波能量减小轨道半径减小最终落到原子核上圆周运动向外辐射能量f波=f匀圆辐射电磁波的频率应连续变化原子是稳定的f匀圆逐渐增大由经典电磁理论原子是不稳定的辐射的电磁波的频率只是某些确定值事实轨道半径连续减小以上矛盾表明，从宏观现象总结

2、出来的经典电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾，1913年玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。二、玻尔的原子模型卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾1.原子的稳定性?2.原子光谱是连续谱还是线状谱?尼尔斯·玻尔丹麦（1885-1962年）1885年，玻尔(NeilsBohr)出生于丹麦．哥本哈根。他的父亲是哥本哈根大学一名杰出的生理学教授，母亲出生于一个在银行、政治和教育各界中均很活跃的富有犹太人家庭。父母从小便很关心玻尔，使他的天赋得以

3、充分发挥。1903年，玻尔入读哥本哈根大学，主修物理学。玻尔尚未毕业时，便巳经锋芒毕露，他通过观察喷射的水流就能精密测量出水的表面张力。1909年，玻尔获理科硕士学位，1911年获哲学博士学位。他的博士论文《金属电子论的研究》定性地说明了金属的各种性质。他察觉到经典理论的缺陷，并证明了金属的磁性决不能用这些原理解释。结束在哥本哈根大学的学习后，玻尔前往英国剑桥大学，想在汤姆逊的指导下继续研究电子论，但是汤姆逊巳经对这个问题失去了兴趣。于是玻尔随即转往曼彻斯特大学，在卢瑟福的实验室工作。1913年，他发表了三篇论

4、文，把当时的原子结构模型与量子论结合起来，揭开了物理学崭新的一页。爱因斯坦一直对量子力学的概率解释感到不满，他曾在写给玻尔的信中提到:「量子力学虽然令人赞叹，但在我的心中有个声音告诉我，它还不是那真实的东西……我无论如何也不相信上帝会在掷骰子!」本世纪最伟大的两位科学巨人之间的大战就此揭开序幕．爱因斯坦曾提出许多“矛盾”，企图证明量子力学站不住脚。但是，玻尔对这些“矛盾”经过分析之后，反倒帮助阐明了量子力学的原理。玻尔年轻时，和他的兄弟曾是丹麦国家足球队的队员。当1922年在斯德哥尔摩给他授奖时，有一丹麦报纸这

5、样风趣地报导说：授予“著名足球运动员尼耳斯.玻尔”诺贝尔奖金。二、玻尔原子结构模型⑴原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。——定态假设⑵原子从一种定态跃迁到另一种定态时，辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两定态的能量差决定，即hν=E初－E终。——跃迁假设⑶原子的不同能量状态跟电子沿不同轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。——轨道能级化假设三、能级1、内容：原子处于不同定态时所具有的能量

6、值电子处于什么轨道时原子所具有的能量较小？是内层轨道还是外层轨道？2、基态：能量值最低的状态轨道半径最小3、激发态：除基态外的状态4、电离：核外电子脱离核的束缚状态原子的能量值最高玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量．氢原子能级四、氢原子的轨道及对应的能级n∞：电子脱离核束缚12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV氢原子能级图五、光子的发射与吸收1、向下跃迁12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0

7、.540E/eV可自发地经过一次或几次跃迁达基态跃迁时以光子的形式向外放出能量发射光子某个氢原子处于n=4激发态1、它可能向外辐射哪些波长的光子？2、它最多向外辐射的光子数为多少？3、若是一群处于该激发态的氢原子呢？12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV要注意是一个原子跃迁还是一群原子跃迁可能的光子的频率有种五、光子的发射与吸收1、向下跃迁2、向上跃迁发射光子12345∞n量子数-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV吸收能量1)光子使原子跃迁光子的能量

8、必须等于能级差要么全被吸收，要么不吸收电离：使原子电离电离后电子剩余动能为：注意：En为负值思考:分别能量为2eV、10eV的光子照射处于n=2激发态的氢原子，结果如何？2)实物粒子使原子跃迁跃迁：实物粒子和原子碰撞的情况，由于实物粒子的动能可全部或部分地为原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，也可使原子受激发而向较高能级跃迁。思考:用动能为12ev、15ev