氢原子的玻尔理论解析课件.ppt

《氢原子的玻尔理论解析课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1、氢原子光谱的实验规律巴耳末公式十九世纪后半叶,很多科学家都在寻找谱线的规律,1885年巴尔末(1825—1898瑞士一中学教师，数学家)发现了氢原子光谱谱线是线状分立的,在可见光部分的规律.连续一近代氢原子观的回顾1氢原子光谱的实验规律光谱公式R里德伯常数1.0967758×107m-1连续(1)1890年,瑞典物理学家里德伯(J.R.Rydberg)发现引入波长的倒数（波数）可以将巴尔末公式归纳成简单的形式：2赖曼系在紫外区帕邢系在近红外区布喇开系在红外区普芳德系在红外区广义巴耳末公式2.广义巴耳末公式波数里德伯常数原子结构是什么样的？33卢瑟福的原子有核模型1897年，J.J.汤姆孙发

2、现电子.1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋糕模型”.原子中的正电荷和原子的质量均匀地分布在半径为的球体范围内，电子浸于其中.4+-1909年,卢瑟福(E.Rutherford)的粒子散射实验中发现部分大角度散射事例，并又由此提出了原子的核结构模型.卢瑟福的粒子散射实验和原子的核结构模型氦离子He2＋(氦原子核)α粒子的质量约为电子质量的7300倍5卢瑟福(E.Rufherford，1871—1937)英国物理学家.1899年发现铀盐放射出α、β射线，提出天然放射性元素的衰变理论和定律.根据α粒子散射实验，提出了原子的有核模型，把原子结构的研究引上了正确的轨道，因而被誉为原子物理之父．6

3、卢瑟福的原子有核模型（行星模型）原子的中心有一带正电的原子核，它几乎集中了原子的全部质量，电子围绕这个核旋转，核的尺寸与整个原子相比是很小的.7核结构模型很好地解释了粒子散射实验，但却使经典理论陷入困境：（Ⅰ）原子的稳定性问题按照经典电磁理论:加速带电粒子一定要辐射电磁波，使得电子的能量越来越小，最后电子被吸引到原子核上。原子是不稳定的。二氢原子的玻尔理论1经典有核模型的困难8(Ⅱ).无法解释原子为什么是线状光谱？经典理论认为：原子所发射光的频率应等于原子中电子运动的频率电子绕核做加速运动，不断辐射能量，随着原子能量的减少，电子运动的轨道半径r不断变小．频率f也将不断增大，且连续变化。所以发

4、射光谱应该是连续的。9玻尔(Bohr.Niels1885—1962)丹麦理论物理学家，现代物理学的创始人之一.在卢瑟福原子有核模型基础上提出了关于原子稳定性和量子跃迁理论的三条假设，从而完满地解释了氢原子光谱的规律.1922年玻尔获诺贝尔物理学奖.101913年玻尔在卢瑟福的原子结构模型的基础上，将量子化概念应用于原子系统，提出三条假设：2玻尔的氢原子理论(2)频率条件(1)定态假设(3)量子化条件11电子在原子中可以在一些特定的圆轨道上运动而不辐射电磁波，这时，原子处于稳定状态，简称定态.(1)定态假设与定态相应的能量分别为E1，E2…，E1

5、化条件EfEi发射吸收主量子数轨道角动量133氢原子轨道半径和能量的计算(1)轨道半径量子化条件：经典力学：+rn14,玻尔半径(2)第轨道电子总能量：1516氢原子能级跃迁与光谱图莱曼系巴耳末系布拉开系帕邢系-13.6eV-3.40eV-1.51eV-0.85eV-0.54eV0n=1n=2n=3n=4n=5n=174玻尔理论对氢原子光谱的解释氢原子发光机制是能级间的跃迁(1)R理论—里德伯常数1.097373×107m-1R实验=1.096776×107m-118(1)正确地指出原子能级的存在(原子能量量子化).三氢原子玻尔理论的意义和困难1意义(3)正确地解释了氢原子及类氢离子光谱规律

6、.(2)正确地指出定态和角动量量子化的概念.19(3)对谱线的强度、宽度、偏振等一系列问题无法处理.(4)半经典半量子理论,既把微观粒子看成是遵守经典力学的质点，同时，又赋予它们量子化的特征.2缺陷(1)无法解释比氢原子更复杂的原子.(2)微观粒子的运动视为有确定的轨道.20N.玻尔研究原子结构，特别是研究从原子发出的辐射1922诺贝尔物理学奖216.由氢原子理论知，当大量氢原子处于n=3的激发态时，原子跃迁将发出：(A)一种波长的光．(B)两种波长的光．(C)三种波长的光．(D)连续光谱．7.若用里德伯恒量表示氢原子光谱的最短波长，则可写成(A)(D)(C)(B)228.根据玻尔的理论，氢原

7、子在n=5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为(A)5／2(B)5／3(C)5／4(D)59.氢原子从能量为-0.85eV的状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为10.19eV的状态时，所发射的光子的能量为(A)2.56eV(B)3.41eV(C)4.25Ev(D)9.95eV注意看清题意2310.一个氢原子处于主量子数n=3的状态，那么此氢原子(A)能够吸收一个红外光子；(B)