清華大學(xué)大學(xué)物理近代物理c

1、3.1 氫原子3.2 電子自旋與自旋軌道耦合 3.4 各種原子核外電子的排布3.3 微觀粒子的不可分辨性，泡利不相容原理第3章 原子中的電子 3.5 X射線*3.6 分子光譜簡介3.7 激光 1A即由此得來。紅藍紫6562.84340.54861.33.1 氫原子一. 氫原子光譜的實驗規(guī)律氫原子的可見光光譜：。1853年瑞典人埃格斯特朗（A.J.Angstrom）測得氫可見光光譜的紅線， 到1885年，觀測到的氫原子光譜線已有14條。2 波數(shù)R=1.49107m-1（現(xiàn)代值）巴耳末(J.J.Balmer)分析這些譜線后，得到經(jīng)驗公式：波數(shù)B = 3645.6（經(jīng)驗常數(shù)） 里德伯方程 里德伯常數(shù)

2、1889年，里德伯（J.R.Rydberg）提出普遍方程：3 氫光譜各譜線系與 n 的關(guān)系：賴曼系（紫外區(qū)）， n = 1；（1914）巴耳末系（可見光）， n = 2；（1885） 帕邢系（紅外區(qū)）， n = 3；（1908） 布喇開系（紅外區(qū)）， n = 4；（1922） 普芳德系（紅外區(qū)）， n = 5；（1924） nn后來發(fā)現(xiàn)在紫外和紅外區(qū)還有其他譜線系。 4此式右端應(yīng)為能量差。二. 對玻爾氫原子理論的回顧 1913年2月，玻爾從好友那里得知 “我一看到巴耳末公式，整個問題對我來說就全部清楚了?！?正如他后來常說的：了氫原子光譜的經(jīng)驗公式，他立即獲“七巧板中的最后一塊”。得了他理論由

3、里德伯方程雙方乘hc得 引自玻爾的“二月轉(zhuǎn)變”52. 頻率條件：3. 量子化條件：n = 1 , 2 , 3 +e-ernvnEnmmpEiEf玻爾氫原子理論（1913）： 1.定態(tài)條件：電子繞核作圓周運動，有確定的 經(jīng)典軌道+定態(tài)能量（不輻射能量）。6解得軌道半徑： 玻爾半徑玻爾理論可對氫原子光譜做出說明：電子從 Ei 躍遷到 Ef （Ei Ef）時發(fā)射光子，能量：7二者比較規(guī)律一致，且定出：與實驗值一致。里德伯公式：頻率：（把 nf 換成 n， ni換成n ）EiEf8賴曼系（紫外區(qū)）巴耳末系(可見區(qū))帕邢系(紅外區(qū))布喇開系氫原子能級和能級躍遷圖：-13.6eV-3.39eV-1.81e

4、V-0.85eVEn n由能級算出的光譜線頻率和實驗結(jié)果完全一致1265349盧瑟福的原子的核式模型普朗克、愛因斯坦量子化光譜實驗給出的光譜公式玻爾理論（假設(shè)、直覺）玻爾理論很好地解釋了氫原子光譜的波長。但是，不能說明氫原子光譜線的強度和復(fù)雜原子的光譜結(jié)構(gòu)（即便是類H離子和He）。玻爾理論發(fā)展的基礎(chǔ)：10對玻爾理論的評價：4. 是半經(jīng)典理論，仍保留了“軌道”概念。2. 定態(tài)假設(shè)和角動量量子化條件都是對的， 3. 頻率條件完全正確，一直沿用至今。但是是硬加上去的。1. 提出了原子能量量子化。這是創(chuàng)造性地把量子概念用到了原子結(jié)構(gòu)模型。11 玻爾理論在人們認識原子結(jié)構(gòu)的進程中有玻爾正在講解他的互補原理 玻爾（左）和 海森伯（中）及 泡利（右）在一起很大的貢獻 1922年玻爾獲諾貝爾物理獎。12玻爾和他的孩子們照片中右面第一個孩子Aage.Bohe后來從事核物理的研究，因?qū)υ雍死碚摰慕艹鲐暙I，于1975年獲諾貝爾獎。135. 電子的概率分布(電子云)(1) 徑向概率分布在rr +dr球殼內(nèi)發(fā)現(xiàn)電子的概率為r1r2r3r(n=1, l=0)(n=2, l=1)(n=3, l=2)