氫原子結(jié)構(gòu)的玻爾理論

1、一、氫原子光譜的實驗規(guī)律譜線是線狀分立的13-4 玻爾的氫原子理論光譜公式R=4/B 里德伯常數(shù) 1.0967758107m-1巴耳末公式1賴曼系在紫外區(qū)帕邢系在近紅外區(qū)布喇開系在紅外區(qū)普芳德系在紅外區(qū)廣義巴耳末公式2二、玻爾氫原子理論原子的核式結(jié)構(gòu)的缺陷： 無法解釋原子的穩(wěn)定性 無法解釋原子光譜的不連續(xù)性玻爾原子理論的三個基本假設(shè)：1、定態(tài)假設(shè)原子系統(tǒng)存在一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)，處于這些狀態(tài)的原子中電子只能在一定的軌道上繞核作圓周運動，但不輻射能量。這些狀態(tài)稱為穩(wěn)定狀態(tài)，簡稱定態(tài)。對應的能量E1 ,E2 ,E3是不連續(xù)的。32、頻率假設(shè)原子從一較大能量En的定態(tài)向另一較低能量Ek的定態(tài)躍遷時

2、，輻射一個光子 3、軌道角動量量子化假設(shè)軌道量子化條件n為正整數(shù)，稱為量子數(shù)躍遷頻率條件原子從較低能量Ek的定態(tài)向較大能量En的定態(tài)躍遷時，吸收一個光子 4基本假設(shè)應用于氫原子：(1)軌道半徑量子化第一玻爾軌道半徑5(2)能量量子化和原子能級基態(tài)能級激發(fā)態(tài)能級氫原子的電離能6(3)氫原子光譜氫原子發(fā)光機制是能級間的躍遷R理論里德伯常數(shù)1.097373107m-1R實驗=1.096776107m-17氫原子光譜中的不同譜線6562.794861.334340.474101.741215.681025.83972.5418.7540.50賴曼系巴耳末系帕邢系布喇開系連續(xù)區(qū) 8例 試計算氫原子中巴耳

3、末系的最短波長 和最長波長各是多少？解：根據(jù)巴耳末系的波長公式，其最長波長應是n=3n=2躍遷的光子，即最短波長應是n=n=2躍遷的光子，即9例（1）將一個氫原子從基態(tài)激發(fā)到n=4的激發(fā)態(tài)需要多少能量？（2）處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子可發(fā)出多少條譜線？其中多少條可見光譜線，其光波波長各多少？解：（1）（2）在某一瞬時，一個氫原子只能發(fā)射與某一譜線相應的一定頻率的一個光子，在一段時間內(nèi)可以發(fā)出的譜線躍遷如圖所示，共有6條譜線。10由圖可知，可見光的譜線為n=4和n=3躍遷到n=2的兩條11二、玻爾理論的缺陷1. 把電子看作是一經(jīng)典粒子，推導中應用了牛頓定律，使用了軌道的概念， 所以玻爾理論不是徹底的量子論。2.角動量量子化的假設(shè)以及電子在穩(wěn)定軌道上運動時不輻射電磁波的是十分生硬的。3. 無法解釋光譜線的精細結(jié)構(gòu)。4.