關關雎鳩南郵大學物理課件15-4氫原子的玻爾理論.ppt

1,1 氫原子光譜的實驗規(guī)律,1885 年瑞士數(shù)學家巴耳末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜可見光部分的規(guī)律:,一 近代氫原子觀的回顧,2,氫原子光譜的巴耳末系,3,1890 年瑞典物理學家里德伯給出氫原子光譜公式,4,5,布拉開系,普豐德系,漢弗萊系,6,2 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”.,原子中的正電荷和原子的質量均勻地分布在半徑為 的球體范圍內，電子浸于其中 .,7,盧瑟福 (E.Rufherford， 18711937),英國物理學家. 1899年發(fā)現(xiàn)鈾鹽放射出、 射線，提出天然放射性元素的衰變理論和定律. 根據(jù) 粒子散射實驗，提出了原子的有核模型，把原子結構的研究引上了正確的軌道，因而被譽為原子物理之父,8,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量，電子圍繞這個核旋轉，核的尺寸與整個原子相比是很小的.,9,二 氫原子的玻爾理論,1 經典有核模型的困難,根據(jù)經典電磁理論，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.,10,原子不斷向外輻射能量，能量逐漸減小，電子旋轉的頻率也逐漸改變，發(fā)射光譜應是連續(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.,11,玻 爾 (Bohr . Niels 18851962),12,1913年玻爾在盧瑟福的原子結構模型的基礎上，將量子化概念應用于原子系統(tǒng)，提出三條假設：,2 玻爾的氫原子理論,(2)頻率條件,(1)定態(tài)假設,(3)量子化條件,13,電子在原子中可以在一些特定的圓軌道上運動而不輻射電磁波，這時，原子處于穩(wěn)定狀態(tài)，簡稱定態(tài).,(1)定態(tài)假設,與定態(tài)相應的能量分別為 E1，E2 ， E1 E2 E3,14,(2) 頻率條件,(3)量子化條件,主量子數(shù),15,3 氫原子軌道半徑和能量的計算,(1)軌道半徑,量子化條件：,16, 玻爾半徑,(2) 能量,第 軌道電子總能量：,17,(電離能),基態(tài)能量,激發(fā)態(tài)能量,18,氫原子能級躍遷與光譜圖,19,4 玻爾理論對氫原子光譜的解釋,(里德伯常數(shù)),20,(1)正確地指出原子能級的存在(原子能量量子化).,三 氫原子玻爾理論的意義和困難,1 意義,(3)正確地解釋了氫原子及類氫離子光譜規(guī)律.,(2)正確地指出定態(tài)和角動量量子化的概念.,21,(3)對譜線的強度、寬度、偏振等一系列問題無法處理.,(4)半經典半量子理論,既把微觀粒子看成是遵守經典力學的質點，同時，又賦予它們量子化的特征.,2 缺陷,(1)無法解釋比氫原子更復雜的原子.,(2)微觀粒子的運動視為有確定的軌道.,22,本章目錄,選擇進入下一節(jié)：,15-4 氫原子的玻爾理論,15-3 康普頓效應,*