玻爾氫原子理論

HHHH6562.3?4861.3?4340.5?4101.7?1885年巴爾末（Balmer）找到了一個經(jīng)驗公式：B=3645.7?n=3、4、5...玻爾的氫原子理論一、氫原子光譜的實驗規(guī)律原子光譜：每種原子輻射由多種頻率成分的電磁波，電磁波的排列構(gòu)成了原子光譜。如n=3：1里德伯常數(shù)定義波數(shù)k=1、2、3…...n=2、3、4…...里德伯公式或廣義巴爾末公式22345612345kn光譜

系區(qū)域日期賴曼（Lyman）系巴爾末（Balmer）系帕邢（paschen）系布喇開（Brackett）系普芳德（Pfund）系紫外可見可見紅外紅外1916年1880年1908年1922年1924年k=1、2、3…...n=2、3、4…...3盧瑟福

(E.Rufherford，1871—1937)

英國物理學(xué)家.1899年發(fā)現(xiàn)鈾鹽放射出α、β射線，提出天然放射性元素的衰變理論和定律.根據(jù)

α粒子散射實驗，提出了原子的有核模型，把原子結(jié)構(gòu)的研究引上了正確的軌道，被譽(yù)為原子物理之父．玻爾(Bohr.Niels1885—1962)丹麥物理學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的創(chuàng)始人之一.在盧瑟福原子有核模型基礎(chǔ)上提出了關(guān)于原子穩(wěn)定性和量子躍遷理論的三條假設(shè)，從而完滿地解釋了氫原子光譜的規(guī)律.1922年玻爾獲諾貝爾物理學(xué)獎.4二、原子的經(jīng)典模型盧瑟福的核式原子模型：原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核帶正電荷，占據(jù)整個原子的極小一部分空間，而電子帶負(fù)電，繞著原子核轉(zhuǎn)動，如同行星繞太陽轉(zhuǎn)動一樣。5經(jīng)典物理的困難根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞核作勻速圓周運(yùn)動將不斷向外輻射電磁波.

原子不斷地向外輻射能量，能量逐漸減小，電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率也逐漸改變，發(fā)射光譜應(yīng)是連續(xù)譜；由于原子總能量減小，電子將逐漸的接近原子核而后相遇，原子不穩(wěn)定.++原子的中心有一帶正電的原子核，它幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，電子圍繞這個核旋轉(zhuǎn)。盧瑟福的原子核模型6（1）定態(tài)假設(shè)

原子系統(tǒng)只能處在一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，電子雖然作加速運(yùn)動，但并不輻射電磁波，這些狀態(tài)稱為原子的穩(wěn)定狀態(tài)（簡稱定態(tài)），相應(yīng)的能量分別為（2）量子躍遷假設(shè)

當(dāng)原子從一個能量為的定態(tài)躍遷到另一能量為的定態(tài)時，就要發(fā)射或吸收一個頻率為的光子。

玻爾頻率公式玻爾三、玻爾的氫原子理論玻爾的三個假設(shè)（3）量子化條件

在電子繞核作圓周運(yùn)動中，其穩(wěn)定狀態(tài)必須滿足電子的角動量等于的整數(shù)倍的條件。7電子軌道半徑的量子化由：n=1、2、3、4…...結(jié)論：電子軌道是量子化的。+Mm注意：n=1的軌道r1稱為玻爾半徑。量子數(shù)為n的軌道半徑8n=1、2、3、4…定態(tài)能量是量子化的原子處在量子數(shù)為n的狀態(tài)，其能量：由（1）式：（6）代入（5）式+Mm這種不連續(xù)的能量稱為能級9基態(tài)能量激發(fā)態(tài)能量

氫原子能級圖基態(tài)激發(fā)態(tài)自由態(tài)電離能：從基態(tài)到自由態(tài)所需能量13.6eV10與里德伯表達(dá)式比較：電子從高能級n向低能級k躍遷時放出光子的波數(shù)：理論值與實驗值符合得非常好！玻爾理論對氫原子光譜的解釋(B=3645.7?)11

氫原子能級躍遷與光譜圖萊曼系巴耳末系布拉開系帕邢系-13.6eV-3.40eV-1.51eV-0.85eV-0.54eV0n=1n=2n=3n=4n=5n=12（1）正確地指出原子能級的存在（原子能量量子化）；（2）正確地指出定態(tài)和角動量量子化的概念；（3）正確的解釋了氫原子及類氫離子光譜；四氫原子玻爾理論的意義和困難（4）無法解釋比氫原子更復(fù)雜的原子；（5）把微觀粒子的運(yùn)動視為有確定的軌道是不正確的；（6）是半經(jīng)典半量子理論，存在邏輯上的缺點，即把微觀粒子看成是遵守經(jīng)典力學(xué)的