大物下課件4理論

紫6562.8紅4861.3藍4340.5一、氫原子光譜的規(guī)律性

1885年瑞士數(shù)學(xué)家巴耳末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜可見光部分的規(guī)律1890年瑞典物理學(xué)家里德伯給出氫原子光譜公式波數(shù)里德伯常量

萊曼系紫外巴爾末系可見光帕邢系布拉開系普豐德系漢弗萊系紅外二、盧瑟福的原子有核模型1897年J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子;1903年，湯姆孫提出原子的“葡萄干蛋糕模型”;盧瑟福的

粒子散射實驗；原子中的正電荷和原子的質(zhì)量均勻地分布在半徑為的球體范圍內(nèi)，電子浸于其中。RS?粒子TP

FO金箔粒子入射在金箔F上,被散射后打在熒光屏P上用顯微鏡T觀測

粒子數(shù)。盧瑟福的原子有核模型（行星模型）。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)，核的尺寸與整個原子相比是很小的。實驗結(jié)果：絕大多數(shù)

粒子穿透金箔后沿原方向運動，但有八千分之一的粒子的散射角

大于90o。甚至有散射角接近180o的。湯姆孫模型不能偏轉(zhuǎn)角解釋

>90o的情況。原子有核模型能解釋大角度散射：離核較遠的

粒子，不改變方向。離核越近，偏轉(zhuǎn)角越大。

有的甚至偏轉(zhuǎn)180o。三、氫原子的玻爾理論1、經(jīng)典核模型的困難根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞核作勻速圓周運動，作加速運動的電子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。+2、玻爾的三個假設(shè)假設(shè)一：電子在原子中，可以在一些特定的軌道上運動而不輻射電磁波，這時原子處于穩(wěn)定狀態(tài)（定態(tài)），并具有一定的能量。量子化條件頻率條件假設(shè)二：電子以速度在半徑為的圓周上繞核運動時，只有電子的角動量

等于的整數(shù)倍的那些軌道是穩(wěn)定的。主量子數(shù)假設(shè)三：當(dāng)原子從高能量的定態(tài)躍遷到低能量的定態(tài)時，要發(fā)射頻率為的光子。（頻率條件假設(shè)）（角動量量子化條件假設(shè)）（定態(tài)假設(shè)）由假設(shè)2量子化條件由牛頓定律,玻爾半徑3、玻爾軌道半徑4、氫原子的定態(tài)能量（電離能）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)5、玻爾理論對氫光譜的解釋n=2－3.4eVn=3－1.51eVn=4－0.85eVn=

0n=1－13.6eV基態(tài)自由態(tài)激發(fā)態(tài)r1r2—r3電子從高能級Ei躍遷到低能級Ef時而n=4n=2n=3n=1n=

E萊曼系巴耳末系帕邢系布拉開系能級圖軌道圖躍遷圖（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)的質(zhì)點，同時，又賦予它們量子化的特征。

1914年弗蘭克—赫茲從實驗上證實了原子存在分立的能級，1925年他們因此而獲物理學(xué)諾貝爾獎。柵極燈絲板極弗蘭克—赫茲實驗裝置低壓汞蒸汽++++----1、實驗原理玻璃管內(nèi)充滿汞蒸氣。F為燈絲，發(fā)射熱電子。G、P間有反向電壓。只有具有一定動能的電子才能到達P，形成電流。051015板極電流和加速電壓之間的關(guān)系實驗結(jié)果分析：（1）熱電子在U0下加速運動，并與汞原子碰撞，U0

<4.9V時，為彈性碰撞，電子無動能損失，故電子能到達P，形成IP

。且當(dāng)U0增加，IP線性增加。（2）當(dāng)U0>4.9V時，有的電子與汞原子作非彈性碰撞，動能損失（被原子吸收），這些電子不能到達P，IP急劇下降。（3）當(dāng)U0>9.8V時，此電子可能與汞原子發(fā)生兩次非彈性碰撞，IP又一次下降，說明汞原子內(nèi)有4.9V的能級