原子物理學(xué)第一二章:盧瑟福模型玻爾模型_第1頁
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文檔簡介

現(xiàn)代物理導(dǎo)論

------原子物理學(xué)主講教師:孫立忠第一節(jié):背景知識第一章:原子的位形:盧斯福模型“原子”一詞來自希臘文,意思是“不可分割的”。在公元前4世紀,古希臘哲學(xué)家德漠克利特(Democritus)提出這一概念,并把它看作物質(zhì)的最小單元。定比定律:倍比定律:元素按一定的物質(zhì)比相互化合。若兩種元素能生成幾種化合物,則在這些化合物中,與一定質(zhì)量的甲元素化合的乙元素的質(zhì)量,互成簡單整數(shù)比。如CO和CO2關(guān)于盧斯福原子電子

在十九世紀,人們在大量的實驗中認識了一些定律,如:

在此基礎(chǔ)上,1893年道爾頓提出了他的原子學(xué)說,他認為:1.一定質(zhì)量的某種元素,由極大數(shù)目的該元素的原子所構(gòu)成;2.每種元素的原子,都具有相同的質(zhì)量,不同元素的原子,質(zhì)量可不相同;

3.兩種可以化合的元素,它們的原子可能按幾種不同的比率化合成幾種化合物的分子。第一章:原子的位形:盧斯福模型原子電子關(guān)于盧斯福第一節(jié):背景知識測出了陰極射線的荷質(zhì)比:e/me注意到(e/me)>1000(eH/mH)陰極射線不是離子束,而是電子束。B_+E第二節(jié):盧斯福模型的提出第一章:原子的位形:盧斯福模型

在湯姆遜(Thomson)發(fā)現(xiàn)電子之后,對于原子中正負電荷的分布他提出了一個在當(dāng)時看來較為合理的模型.

即原子中帶正電部分均勻分布在原子體內(nèi),電子鑲嵌在其中,人們稱之為"葡萄干面包模型".電子帶負電原子是中性的原子中有電子質(zhì)量很???在原子尺度內(nèi),正負電荷的分布如何?第二節(jié):盧斯福模型的提出第一章:原子的位形:盧斯福模型

湯姆遜(Thomson)模型認為,原子中正電荷均勻分布在原子球體內(nèi),電子鑲嵌在其中。原子如同西瓜,瓜瓤好比正電荷,電子如同瓜籽分布在其中。

同時該模型還進一步假定,電子分布在分離的同心環(huán)上,每個環(huán)上的電子容量都不相同,電子在各自的平衡位置附近做微振動。因而可以發(fā)出不同頻率的光,而且各層電子繞球心轉(zhuǎn)動時也會發(fā)光。這對于解釋當(dāng)時已有的實驗結(jié)果、元素的周期性以及原子的線光譜,似乎是成功的。第一章:原子的位形:盧斯福模型即在上述情形下,α粒子散射角都很小第二節(jié):盧斯福模型的提出若要產(chǎn)生大角度散射,必須經(jīng)過多次碰撞幾率很小理論上:90°散射發(fā)生的幾率為實驗上:90°散射發(fā)生的幾率為故Tomson模型不成立第二節(jié):盧斯福模型的提出第一章:原子的位形:盧斯福模型α粒子散射實驗觀察到:

被散射的粒子大部分分布在小角度區(qū)域,但是大約有1/8000的粒子散射角θ>90度,甚至達到180度,發(fā)生背反射。α粒子發(fā)生這么大角度的散射,說明它受到的力很大。第三節(jié):盧斯福散射公式第一章:原子的位形:盧斯福模型入射速度為V

,電荷為Z1e

的帶電粒子,與電荷為Z2e

的靶核發(fā)生散射的情形。當(dāng)粒子從遠離靶核處射過來以后,在為庫侖力的作用下,粒子的運動偏轉(zhuǎn)了θ角??梢宰C明,散射過程有下列關(guān)系:其中b是瞄準距離,表示入射粒子的最小垂直距離。

為庫侖散射因子。瞄向每個核的ds的α粒子都被散射到dΩ立體角內(nèi)而ds就是一個原子核周圍的圓環(huán)的面積瞄向ds的α粒子越多,被散射到dΩ立體角內(nèi)的α粒子越多在入射的α粒子密度不變的情況下,ds越大,被散射到dΩ立體角內(nèi)的α粒子越多,即每一個α粒子被散射到dΩ立體角內(nèi)幾率越大。ds被稱為有效散射截面問題!隨著b的減小,ds如何變化?第三節(jié):盧斯福散射公式第一章:原子的位形:盧斯福模型微分截面的定義:單位面積內(nèi)的每個靶原子核,將α粒子散射到θ方向單位立體角的幾率。微分截面表示為(5)式或(6)式就是著名的盧瑟福公式,只是表達形式不同。(5)(6)第五節(jié):行星模型的意義及困難第一章:原子的位形:盧斯福模型

盧瑟福模型提出了原子的核式結(jié)構(gòu),在人們探索原子結(jié)構(gòu)的歷程中踏出了第一步,可是當(dāng)我們進入原子內(nèi)部準備考察電子的運動規(guī)律時,卻發(fā)現(xiàn)與已建立的物理規(guī)律不一致的現(xiàn)象。1.原子的穩(wěn)定性

經(jīng)典物理學(xué)告訴我們,任何帶電粒子在作加速運動的過程中都要以發(fā)射電磁波的方式放出能量,那電子在繞核作加速運動的過程就會不斷地向外發(fā)射電磁波而不斷失去能量,以致軌道半徑越來越小,最后湮沒在原子核中,并導(dǎo)致原子坍縮。然而實驗表明原子是相當(dāng)穩(wěn)定的.。

第一章:原子的位形:盧斯福模型第五節(jié):行星模型的意義及困難2.原子的同一性

任何元素的原子都是確定的,某一元素的所有原子之間是無差別的,這種原子的同一性是經(jīng)典的行星模型無法理解的。

3.原子的再生性

一個原子在同外來粒子相互作用以后,這個原子可以恢復(fù)到原來的狀態(tài),就象未曾發(fā)生過任何事情一樣。原子的這種再生性,是盧瑟福模型所無法說明的.第二章:原子的量子態(tài):玻爾模型第一節(jié)背景知識第二節(jié)玻爾模型第三節(jié)光譜第四節(jié)夫蘭克--赫茲實驗第五節(jié)玻爾理論的推廣AutomicPhysics

原子物理學(xué)第一節(jié):背景知識第二章:原子的量子態(tài):玻爾模型

盧瑟福模型把原子看成由帶正電的原子核和圍繞核運動的一些電子組成,這個模型成功地解釋了α粒子散射實驗中粒子的大角度散射現(xiàn)象可是當(dāng)我們準備進入原子內(nèi)部作進一步的考察時,卻發(fā)現(xiàn)已經(jīng)建立的物理規(guī)律無法解釋原子的穩(wěn)定性,同一性和再生性。

玻爾(N.Bohr)基于盧瑟福原子模型,原子光譜的實驗規(guī)律以及普朗克的量子化概念,于1913年提出了新的原子模型并成功地建立了氫原子理論,解釋了氫光譜的產(chǎn)生,玻爾理論還可以準確地推出巴爾末公式,并能算出里德伯常數(shù)的理論值。

不過當(dāng)玻爾理論應(yīng)用于復(fù)雜一些的原子時,就與實驗事實產(chǎn)生了較大的出入。這說明玻爾理論還很粗略,直到1925年量子力學(xué)建立以后,人們才建立了較為完善的原子結(jié)構(gòu)理論。第一漏節(jié):拜背景關(guān)知識第二堡章:舌原子觸的量脅子態(tài)慢:玻秘爾模振型十九覺世紀叉中期,物果理學(xué)滔理論湖在當(dāng)盡時看使來已籍經(jīng)發(fā)慈展到方了相脾當(dāng)完口善的兆階段矩,那累時,鉤一般獅的物寒理現(xiàn)搶象都漲可以膜用相膠應(yīng)的盾理論煌加以合解釋惠。物體恰的宏請觀機達械運摟動,別準確徹地遵超從牛棒頓力譯學(xué)規(guī)光律;乎電磁吐現(xiàn)象程被總棗結(jié)為譽麥克猜斯韋飄方程蛛;熱汗現(xiàn)象奸有完演整的翠熱力儉學(xué)及命統(tǒng)計納物理情學(xué);……;物理農(nóng)學(xué)的魯上空驚可謂行晴空爛萬里京,在鈴這種記情況叛下,桶有許泄多人桿認為犬物理與學(xué)的乓基本堤規(guī)律冷已完贈全被李揭示培,剩酬下的扮工作尾只是每把已進有的鋪規(guī)律奪應(yīng)用倉到各秋種具車體的肝問題產(chǎn)上,憑進行巾一些夜計算超而已怕。第一災(zāi)節(jié):秧背景湊知識第二菊章:墓原子弊的量鍛子態(tài)錢:玻今爾模謝型到了項十九辦世紀蠻末期,物驢理學(xué)栽晴朗挪的天毀空出醫(yī)現(xiàn)了病幾朵書令人呆不安浸的“糧烏云烈”,閃在物斬理學(xué)脈中出滾現(xiàn)了嶼一系脂列令嚼人費糖解的拳實驗涼現(xiàn)象衫。物滔理學(xué)沾遇到被了嚴調(diào)重的駝困難他,其汗中兩巧朵最蓄黑的義云分無別是膀:前者導(dǎo)致匪了相不對論瓣的誕侄生后堆,后者導(dǎo)致沃了量蠢子論籌的誕珍生。麥克容爾遜--莫雷嫩實驗和黑體槽輻射壟實驗18東87年,濕麥克腰爾遜見和莫盯雷一幅起完池成了糞一項塊著名幼的實叼驗,較來檢有驗以麥太假轉(zhuǎn)說。扇他們監(jiān)的想愈法是穩(wěn)這樣零的,慌如果撓在以乳太中菊光速避是一母定的弄,那怎么,齡當(dāng)接引收者擴以一創(chuàng)定的桐速度但相對枕于以口太運予動,駁光相駁對于班他的攪速度標在不笛同方甘向應(yīng)凱是不燃同的負。他堵看到醬迎面泳而來臨的光掉速大估,從剩后面宜追來袋的光茶速小防,即方光速掃與接監(jiān)收者檢相對墨于以舟太的攀速度摘有關(guān)丸。如睬果能碰測量棗到這峰個差沈別,晉就支巖持了樂以太貪假說船。一、熱輻射任何物體在任何溫度下都能輻射電磁波物體輻射能量的多少輻射能量按波長的分布一定時間內(nèi)與物體的溫度有關(guān)這種與溫度有關(guān)的輻射稱為熱輻射黑體輻射第一鬼節(jié):戚背景嚇知識第二抖章:徐原子牧的量梁子態(tài)脾:玻周爾模儉型先定性粗略描述某鐵球單位時間單位面積發(fā)射的輻射能隨鐵球的溫度變化其輻射能按波長的分布情況亦發(fā)生變化熾熱閣狀態(tài)溫度逐漸下降l可見光紅外線紫外線波長曲線覆蓋面積示意單位時間、單位面積發(fā)射的各種波長的總輻射能設(shè)某物體單位時間單位面積l+ll~d在某波長微區(qū)域的輻射能為dMl定義Ml()TdMldl該物體對波長的l單色輻射出射度簡稱單色輻出度為Ml()T是輻射體的輻射波長和熱力學(xué)溫度的函數(shù),Tl且與物體的材料及表面情況有關(guān)。第一幅節(jié):妖背景耐知識第二賀章:笛原子件的量擾子態(tài)棋:玻圍爾模嘉型輻出其度設(shè)某物體單位時間單位面積l+ll~d在某波長微區(qū)域的輻射能為dMl定義Ml()TdMldl該物體對波長的l單色輻射出射度簡稱單色輻出度為Ml()T是輻射體的輻射波長和熱力學(xué)溫度的函數(shù),Tl且與物體的材料及表面情況有關(guān)。Ml()TdMldl單色輻出度從物體單位表面上輻射的各種波長的總輻射功率為M()TMl()T08dlM()T稱為物體的輻射出射度,簡稱輻出度其單位為瓦米Wm即22其單位為瓦米3Wm3即單位時間的輻射能單位面積單位波長2米()1米()不透明體二、帶黑體眨輻射外來各種波長的輻射能反射某些波長的輻射能吸收某些波長的輻射能(隨得物而適異)發(fā)射各種波長的熱輻射能(故閣亦隨芹物而婚異)M()TMl()T故一般物體的和研究顯得較復(fù)雜。TT一處于某溫度實際物體熱輻射的復(fù)雜性但理論研究表明各種同溫物體對同一波長輻射能的單色吸收本領(lǐng)單色發(fā)射本領(lǐng)比值相同而且都等于一個同溫的“黑體”對同一波長輻射能的單色發(fā)射本領(lǐng)。黑體輻射成為研究實際物體熱輻射問題的基礎(chǔ)。什么是黑體?(隨瞞物而過異)不透明體二、辨黑體牌輻射外來各種波長的輻射能反射某些波長的輻射能吸收某些波長的輻射能(隨唱物而曠異)(隨狹物而咱異)發(fā)射各種波長的熱輻射能(故頃亦隨胃物而予異)M()TMl()T故一般物體的和研究顯得較復(fù)雜。TT一處于某溫度實際物體熱輻射的復(fù)雜性但理論研究表明各種同溫物體對同一波長輻射能的單色吸收本領(lǐng)單色發(fā)射本領(lǐng)比值相同而且都等于一個同溫的“黑體”對同一波長輻射能的單色發(fā)射本領(lǐng)。黑體輻射成為研究實際物體熱輻射問題的基礎(chǔ)。什么是黑體?假設(shè)有這樣的物體無任何反射TT這種假設(shè)的物體稱為黑體。絕對理想的黑體并不存在,但它是熱輻射的重要理論模型。值得注意的是實驗室中常用的黑體經(jīng)典實驗?zāi)P停海S物而異)能全部吸收入射各種波長的輻射能二、借黑體鮮輻射黑體的實驗?zāi)P烷_一小孔通過小孔進入腔內(nèi)的輻射能幾乎全被腔壁吸收反射回小孔出射的機會極少,小孔表面好比黑體(吸收全部入射的輻射能而無反射)對空腔加熱至某熱平衡溫度對空腔加熱至某熱平衡溫度從小孔表面出射的就是處于某一熱平衡溫度的T實驗黑體的輻射能,進而探索其能譜分布規(guī)律。不透明材料空腔不透明材料空腔TT第一蹄節(jié):兵背景據(jù)知識第二笑章:體原子細的量您子態(tài)母:玻業(yè)爾模礎(chǔ)型黑體筐輻射的經(jīng)補典解直釋:18稈96年,維恩以經(jīng)麗典物己理為范基礎(chǔ),認為嚴能量呈的吸仰收和暑發(fā)射油都是賊連續(xù)豬的,導(dǎo)出泳了一御個公龍式:這個憑公式歪在短朋波部必分與令實驗悠結(jié)果劈燕符合腿的很抱好,但是釘長波嗓部分低理論歷的值幫偏低.第一賊節(jié):員背景州知識第二敗章:慣原子貝的量見子態(tài)告:玻妥爾模笑型19袋00年瑞利-瓊斯仍在跑經(jīng)典貢物理最的基竭礎(chǔ)上躺建立徑了另血一個攏理論壘導(dǎo)出超了另用一個卡公式:它在焦長波脆部分鼓和實聚驗結(jié)怠果符誰合的蜂較好,但在沃短波蝴部分麗給出道了太區(qū)大的槐數(shù)值.就這裕樣經(jīng)潑典物妥理遭耕遇到暗難以峽克服勁的困的難.為了對正確臘而全艷面地面說明穗實驗渠結(jié)果,找到袋自然叨規(guī)律,必須咳尋求占新的信理論.這個寫公式螞在長鳴波方務(wù)面與螺實驗恒符合聚很好鉆,但律短波喘方面紹與實扛驗差屠別較射大,筒在λ0時引癢起發(fā)絕散,傭稱為“紫外撓災(zāi)難”。第一還節(jié):億背景慈知識第二畫章:歸原子爐的量鐮子態(tài)靜:玻犧爾模波型黑體防輻射危量子物解釋:19球00年10月19日,晨德國歸物理飄學(xué)家普朗棟克(Pl丹an并ck)在一蹦次物邀理學(xué)郊會議慣上公綱布了姓一個察公式:上式峰中的h就是耗著名脫的普朗勁克常庭量,其慢曲線壁與實故驗值鋸?fù)耆莆呛虾?,而找這一骨公式頑是普枕朗克槍根據(jù)霞實驗懇數(shù)據(jù)精猜出饞來的孝。由雙此公任式當(dāng)v-菜>0和v-尖>∞時分納別都血可得客到與瑞利--金斯嫩和維跑恩公捕式相同合的形恒式。第一盟節(jié):叼背景步知識第二接章:尼原子拍的量喬子態(tài)漏:玻胡爾模走型此公激式雖倒然符閥合實灣驗事名實但還其在粉公布漠時仍踏沒有控理論屢根據(jù),就在貧普朗超克公村式公資布當(dāng)古天,泳另一拿位物定理學(xué)戚家魯本心斯將普漫朗克習(xí)的結(jié)像果與合他的疤最新冬測量線數(shù)據(jù)米進行恭核對化,發(fā)咐現(xiàn)兩罪者以蒸驚人控的精射確性智相符撥合。第二球天魯劉本斯尿就把頁這一吃喜訊貫告訴逼了普援朗克,從而枕使普卸朗克放決心猴:“不惜粗一切禿代價陣,找撇到一舊個理膏論解熟釋。”經(jīng)過暗近二貨個月蝕的努稠力,普朗限克在同吵年12月14日的所一次周德國吳物理須學(xué)會醫(yī)議上牌提出鳥:電子狼輻射畜能量頃的假溪設(shè):E=萍nh起v(n=像1,暮2,濫3,棗……委)?這一盒概念知嚴重釣偏離西了經(jīng)荒典物嶺理;秤因此翁,這協(xié)一假敞設(shè)提礎(chǔ)出后梯的5年時冰間內(nèi)蹄,沒丈有引毛起人挖的注濱意,濾并且案在這妹以后展的十簽多年紗時間梅里,仔普朗岔克很鹽后悔暢當(dāng)時援的提養(yǎng)法,袋在很豪多場鍋合他腔還極菠力的吼掩飾丘這種宰不連襲續(xù)性柱是“化假設(shè)歉量子掩論”株。19伸00年12月14日這往一天表被定每為量螞子論謝的生肢日。第一族節(jié):濟背景陜知識第二哨章:痛原子勺的量碧子態(tài)暢:玻共爾模趙型早在18脈87年,德國珠物理浴學(xué)家赫茲第一城個觀辣察到標用紫唇光照憐射的爬尖端蔥放電膚特別娛容易存發(fā)生貓,這奔實際窩上是弊光電鵝效應(yīng)震導(dǎo)致為的.由于警當(dāng)時菊還沒吉有電絮子的蝦概念,所以田對其牲機制煙不是過很清蕩楚.1.對券一定鋸金屬桐有一持個臨刊界頻雞率v0,當(dāng)ν<講ν0時,無論份光強店多大,無電除子產(chǎn)擔(dān)生;直到18東97年湯治姆遜鳳發(fā)現(xiàn)籮了電知子.人們靈才注嚼意到與一定行頻率拋的光具照射讓在金駱屬表殼面上腦時,有大典量電怕子從拾表面頁逸出斜,人雷們稱箭之為男光電焰效應(yīng)損。光伶電效坊應(yīng)呈欣現(xiàn)出揮以下特點膽:光電柱效應(yīng)GVKARW2.當(dāng)ν>棍ν0時,耍無論扣光多克弱,嫂立即哲有光賓電子輪產(chǎn)生填;3.光礎(chǔ)電子標能量湖只與洞照射略光的障頻率吩有關(guān)漿。光炊強只擴影響漏光電紹子的繪數(shù)目義。第一付節(jié):刮背景鼻知識第二胡章:觸原子排的量劃子態(tài)震:玻稀爾模歸型19懂02年,津法國棒物理交學(xué)家林納煉(Le承na茄ra諒l)發(fā)現(xiàn)于,光蝦電效小應(yīng)的周實驗索規(guī)律獄不能前用已辨有的輕波動場說理孝論加卡以解牙釋,經(jīng)典禮物理產(chǎn)認為扣光是截一種鑄波動,其能萌量連疾續(xù)分粒布在爛波前種上;當(dāng)光姨照射獅在電蔑子上摟時,電子唇得到詳并不粒斷積多聚能搜量,當(dāng)電僵子積湖聚的諷能量芳達到蹦一定旨程度搶時,善它就派能脫預(yù)離原別子核懂的束戰(zhàn)縛而綢逸出鵲,但吩能量瞞的積舍聚是商需要更時間要的。例如,用光維強為觀的光勢照到勇鈉金突屬表牙面,根據(jù)認經(jīng)典典理論武的推困算,至少弱要牧秒賀(約費合12種0多天膠)的讀時間揀來積蓬聚能里量,才會蜻有光脆電子提產(chǎn)生團;事雨實上,只要ν>駕ν0,就立揮即有直光電怒子產(chǎn)偏生,可見弦理論苗與實屯驗產(chǎn)呀生了個嚴重修的偏趴離.此外伸,按充照經(jīng)赴典理報論,撤決定虹電子舊能量槐的是席光強,而不登是頻烤率.但實時驗事振實卻攪是:暗淡閣的藍尸光照繁出的孩電子喜能量哭居然冬比強抓烈的重紅光士照出顫的電雅子能貼量大.光的貸波動偽理論嬌與光擴電效料應(yīng)實墓驗規(guī)退律相宋矛盾光的羞波動扎理論光電薪效應(yīng)植實驗夏規(guī)律不論什么頻率,只要光足夠強,總可連續(xù)供給電子足夠的能量而逸出。nn0金屬材料的截止頻率時,無論多強,均無電子逸出。I無紅限有紅限瞬時響應(yīng)響應(yīng)快慢取決光強光強越弱,電子從連續(xù)光波中吸收并累積能量到逸出所需的時間越長。只要不論光強多弱,nn0幾乎同時觀察到光電效應(yīng)。(小于)s019knU0ee應(yīng)與光強有關(guān)m120v2max電子從具有一定振幅的光波中吸收與光強無關(guān)I初動能與光強有關(guān)初動能與光強無關(guān)能量而逸出其初動能第一搞節(jié):襲背景徐知識第二畢章:且原子訓(xùn)的量牌子態(tài)悶:玻庭爾模照型19銜05年,愛因射斯坦兇(Ei滑ns福te著in)發(fā)展陣了普訪朗克號(Pl胸an從ck)的腰量子佛說,韻指出猾光以腫粒子眨的形蠻式-光子—存在漂和傳裹播。詞一個秀光子踩的能血量為E=腳hv,因全此,師光電鏈效應(yīng)揉中能哭量滿完足關(guān)喊系式:(4酷)式表箏明:典對于之給定玩的金聰屬(φ給定),T與v成線貼性關(guān)寧系。傾直線牛的斜弓率就鹽是h,所以扭對不標同的災(zāi)靶來嬌說,澡這條分線的巾斜率宴是相炒同的噴。(4間)1905年時的愛因斯坦,當(dāng)時是他的多產(chǎn)時期。第一播節(jié):瞞背景剖知識第二滿章:寺原子展的量滲子態(tài)胡:玻毯爾模算型19叔16年,傍美國緒物理緩學(xué)家密立吃根通過版實驗私,證瘡實了均上式性的正糧確性,并精利確測猶定了伐普朗??顺hb數(shù)h;但駕他還拾是認迫為:"盡管辦愛因黎斯坦藝的公脹式是悉成功凱的,但其房誠物理饒理論疲是完毛全站具不住聾腳."不僅巨如此肢,19獄13年包糖括普鬧朗克勵在內(nèi)悲的德瘡國最不著名筑的物除理學(xué)壓家也顛都認喝為,座愛因邊斯坦可的光陶量子征理論踏是他服在思諒辯中"迷失滋了方和向".雖然愛因柔斯坦對光晉電效添應(yīng)的戶解釋紹是對Pl冰an蹄ck量子衛(wèi)概念雙的極堵大支盲持,茅但是Pl炭an表ck不同屢意愛因舌斯坦的光練子假克設(shè),蛛這一選點流大露在Pl察an浪ck推薦弦愛因少斯坦運為普揚魯士壩科學(xué)滑院院遵士的補推薦餡信中追?!翱偠I言之反,我紗們可宇以說模,在戲近代荒物理熔學(xué)結(jié)融出碩唯果的竊那些它重大宅問題扁中,退很難禮找到氏一個勇問題饒是愛因晝斯坦沒有知做過求重要亡貢獻杰的,者在他芳的各喘種推脹測中刑,他有飾時可組能也責(zé)曾經(jīng)武沒有蘿射中輩標的昆,例姑如,概他的舅光量伴子假喘設(shè)就筋是如娛此,但是衫這確倍實并辟不能小成為境過分奶責(zé)怪轎他的維理由蒜,因撞為即亂使在踐最精士密的謝科學(xué)決中,柄也不貪可能突不偶省爾冒謹點風(fēng)狐險去巖引進央一個匹基本鼓上全新新的喝概念”第一栽節(jié):嫩背景瓜知識第二珠章:朝原子奔的量哀子態(tài)輸:玻格爾模題型可見覺一個險新的浴理論泊要被蒜人們題所接槽受是刪何等徒的困半難。犧然而灣,歷幻玉史很秧快作領(lǐng)出了昂判斷服,19蘆22年,霞愛因和斯坦多因光撕電效介應(yīng)獲積諾貝島爾物壺理獎桃。第一紡節(jié):慎背景御知識第二反章:棗原子龜?shù)牧空肿討B(tài)奔:玻嘴爾模獄型光疏譜黑體忘輻射光電津效應(yīng)第一偽節(jié):環(huán)背景者知識第二賺章:氏原子纏的量莖子態(tài)亡:玻毛爾模永型α粒子的大將角度嚷散射噴,肯更定了很原子踩核的嫩存在斗,但蛙核外扒電子浪的分糟布及退運動支情況栽仍然介是個拒迷,早而光葛譜是惰原子冤結(jié)構(gòu)綿的反雀映,通因此癥研究獸原子躍光譜捉是揭縱示這她個迷勵的必補由之誓路。(1)電幟磁波悼譜光譜是電梁磁輻仰射的時波長予成分街和強檢度分字布的皇記鴉錄乘,有扶時只譽是波濟長成難分的錦記錄漿。是份研究夏原材子結(jié)第構(gòu)的盡重要抗途徑啊之一嶼。棱鏡霜光譜照儀示晚意圖狹縫棱鏡屏紅藍12光源準直披儀接受龍裝置(照異相底根片或拴顯微貝鏡)色散搶裝置(棱維鏡或緊光柵運)12(2)光匆譜的滔觀測光譜瓶發(fā)出型的光仇譜線漏可通稀過光箭譜議未進行模觀測低和記敢錄,害它既傻可把微入射教線按穗不同乎波長綿分析延,又切可記牽錄不煙同光勵譜線決的強鵝度。第一杠節(jié):臨背景當(dāng)知識第二燦章:異原子眼的量來子態(tài)單:玻水爾??夹停?)光膨譜的增分類寫:不由同的艇光源山有不抖同的尼光譜愚,發(fā)憑出機蕉制也擊不盡法相同衣,根稈據(jù)波滿長的禽變化任情況器,大偵致可申分為三類:連續(xù)譜:固體的高溫輻射。熾熱的固體或液體發(fā)出,具有各種波長成分。帶光譜:波長在各區(qū)域內(nèi)連續(xù)變化,此為分子光譜;氣體分子發(fā)出,譜線分段密集,形成一個個帶。線光譜:波長不連續(xù)變化,此種為原子光譜;氣態(tài)原子發(fā)出,只有某些波長,光譜由一條條清晰明亮的線組成。光位譜漿種忌類連續(xù)店光譜線狀刃光譜帶狀押光譜第一規(guī)節(jié):等背景稻知識第二賊章:賣原子古的量斜子態(tài)隙:玻攪爾?;樾凸庾V億分析是研白究原湊子內(nèi)苦部結(jié)充構(gòu)重具要手逝段之賀一,牛頓度早在17鍵04年說冰過,用若要譽了解舌物質(zhì)括內(nèi)部竟情況,只要決看其鑄光譜命就可對以了.光譜賀是用料光譜揀儀測涂量的,光譜援儀的擇種類矛繁多,基本辜結(jié)構(gòu)衛(wèi)幾乎資相同,大致號由光叛源、穩(wěn)分光丙器和悲記錄蛾儀組劉成.上圖鼓是棱李鏡光綿譜儀如的原偶理圖.第一攏節(jié):四背景偵知識第二緩章:禿原子棗的量怪子態(tài)獵:玻憤爾模尾型不同串的光才源具羽有不肝同的攀光譜。氫找原子飲核外也只有襲一個乳電子即,結(jié)濤構(gòu)最購簡單斜,是肉研究垮其它華復(fù)雜夠元素肝光譜殘的基冊礎(chǔ)。如果病用氫燈作為芳光源竊那么掉在光懸譜儀唯中測暗到的蹤蝶便是劣氫的序光譜溪。如立圖所唉示,鉛氫光組譜由陽許多許線系儀組成材,每刊一線拖系內(nèi)巷光譜倆排列裁成有文規(guī)則荒的圖惕樣,承逐漸栗向線眠系短風(fēng)波一襲端線踩系極縮慧限靠旁攏,盾上頁糟圖中廟畫了冤三個遷線系丑。氫的Ba圓lm漁er線系Ba題lm抹er發(fā)現(xiàn)顫,對以于已傳知的14條氫亭的光窄譜線億,可梨以用屠一個索簡單巾的公拋式表鐘示其銹波長務(wù)分布片(18杜85年)Ba窩lm雅er公式其中線系怕限波繭長連續(xù)怨光譜口區(qū)Ba舞lm仁er公式攪也可午以改哲寫為亞如下銷形式波數(shù)Ry高db搜er坑g常數(shù)Ry屢db稅er場g方程3、氫羊原子曠的其臭它譜尺線系Ly介ma堆n系Ba耗lm無er系Pa晃sc撈he粘n系Br關(guān)ac杯ke有tt系Pf娘un屬d系可以瀉用通崖式表脊示為對于管其中日的每艦一個m,n=撒m+慈1,m+中2,……可以趁構(gòu)成咬一個某譜線澡系上述嘗方法思稱為盡“組旦合法網(wǎng)則”右,即拐每一庭條光姐譜線神的波狂數(shù)可萍以表灘示為稍兩個植與整絨數(shù)有迷關(guān)的煌函數(shù)符項的批差。T(稍m)、T(水n)稱為餅光譜葛項如此也簡單彼的物觀理規(guī)稅律之庭后必罵定隱組藏著賴未知往的物冠理本貢質(zhì)!18右89幣-1合91撫3,30年的怠迷第二當(dāng)節(jié):疤玻爾演模型第二承章:教原子搬的量朋子態(tài)隙:玻雕爾模獻型19嘆13年,盧瑟優(yōu)福用α粒子縮慧散射皆實驗證實柱了核凝的存浩在,辨但是化電子披在核尺外的壩運動蕉情形春如何徐,卻揚沒有戀一個被合理育的模恒型,事如果數(shù)設(shè)想鼓電子義繞核扮運動啄,便缺無法吼解釋架原子襯的線筐光譜權(quán)和原努子坍感縮問腸題,話經(jīng)典易理論仆在討艇論原伙子結(jié)預(yù)構(gòu)時布遇到嗎了難旺以逾六越的狀障礙淘。當(dāng)時地,年乖僅28歲的玻爾瘡(N.老Bo賊hr)剛從股丹麥丑的哥喉本哈再根大杜學(xué)獲卵博士鍬學(xué)位韻,就暖來到忘盧瑟預(yù)福實化驗室膏,他上認定畫原子竊結(jié)構(gòu)液不能香由經(jīng)居典理儀論去踩找答加案,問正如主他自捏己后巧來說慈的:"我一雅看到途巴爾立末公登式,暖整個數(shù)問題斑對我利來說姥就全算部清杜楚了餡?!辈栣樖紫然\提出薄量子慢假設(shè),拿必出新投的模敗型,封并由刃此建苗立了黃氫原拆子理蔥論,鍋從他砌的理卸論出戴發(fā),燥能準諷確地真導(dǎo)出扁巴爾茄末公失式,們從純光理論駛的角蘿度求斑出里嘗德伯箱常數(shù)金,睜并與單實驗繁值吻屆合的守很好嗓。此外腿,玻爾首理論荒對類梁氫離引子的梅光譜賄也能譯給出暮很好享的解響釋。因此俗,玻天爾理格論一敏舉成淹功,廁很快增為人下們接替受。第二多節(jié):虜玻爾朋模型第二征章:店原子獻的量座子態(tài)尋:玻潤爾模竄型為了視解釋婦氫原悶子的芬線光罩譜,束必須殘研究盼氫原丈子的雪結(jié)構(gòu)資,如世果從圖盧瑟茄福的駱原子可核式栗模型捐出發(fā)庫,那左么根神據(jù)經(jīng)稿典電勒動力隆學(xué),合電子筋的旋啦轉(zhuǎn)將笑引起蠢電磁架輻射因此薪電子午的軌棵道半木徑會達越來碧越小牧,最礦后掉刮入核靠里,寄正負鵲電荷近中和送,原黃子發(fā)妨生坍劍縮,劃可以下證明玻在這糊一過叮程中狹,電渠子的炭旋轉(zhuǎn)透頻率紙不斷野增加肌,輻飛射的沾波長疊也相概應(yīng)地洽連續(xù)動改變角,那牽么原碑子光蹄譜應(yīng)燒是連豎續(xù)譜邊??墒呛鷮嶒烇L(fēng)現(xiàn)象銹卻不賽是這裂樣,勺經(jīng)典研物理拒在原派子光榜譜面嶺前失陸效了傷?!?妙.2優(yōu)Bo截hr的氫隊原子幻玉模型經(jīng)典悔理論鉆的困云難核外徒電子孫在核腎的庫語侖場壯中運詳動,石受有臥心力次作用軌道壞運動掩頻率按經(jīng)根典電妥磁學(xué)謝理論華,帶裁電??首幼龀浼铀僭\運動曉,將霉向外贈輻射掙電磁引波,紐奉其電責(zé)磁輻談射頻架率等膏于帶壩電粒陳子運框動頻蒙率。則原殊子的晴光譜悉應(yīng)當(dāng)特為連電續(xù)譜矮。由于租向外仇輻射吧能量膀,原抱子的癢能量凡將不肚斷減棒少,蓬電子世的軌重道半君徑將斃不斷譜縮小齊,最荒終將尤會落轎到核華上,們即所侮有原衰子將狗“崩返塌”撓。這與勻事實跡是矛痛盾的腥。無法堅用經(jīng)君典的旋理論航解釋株原子親中核年外電毒子的慘運動桐。第二升節(jié):挎玻爾娘模型第二丸章:婆原子竄的量生子態(tài)蛋:玻廢爾模粗型為了鑼解釋影氫原候子光慎譜的票實驗勵事實擦,玻齒爾于19呈13年提忠出了辟他的三條哨基本旋假設(shè):1.定態(tài)內(nèi)假設(shè):電模子繞疲核作亡圓周亞運動獸時,墨只在也某些藥特定雪的分潛立的橫軌道生上運反動,校在這偉些軌裂道上您運動啄時,搶雖然肅有加蘭速度,但不護向外拼輻射疤能量讀,每拖一個陰軌道算對應(yīng)躍一個古定態(tài)露,而秀每一巾個定搏態(tài)都嘴與一戴定的些能量妄相對唐應(yīng);定態(tài)競能量柴,能翠級2.頻率抬條件:電裳子并理不永見遠處鎮(zhèn)于一條個軌醋道上俘,當(dāng)拜它吸要收或塑放出莫能量迎時,爹會在本不同績軌道轎間發(fā)難生躍渠遷,廈躍遷超前后毀的能脂量差乞滿足溝頻率騰法則稈:第二懂節(jié):本玻爾凍模型第二它章:斤原子聽的量房誠子態(tài)趁:玻挽爾模篇型第二閃節(jié):去玻爾蹦模型第二列章:澇原子巾的量楊子態(tài)攤:玻夕爾模磁型而Ry碰db樣er判g(shù)方程嫂為與兩燭個整蘋數(shù)有按關(guān)兩者生有相僻同的丟形式至此捆,Bo慢hr的假晶設(shè)已仔經(jīng)能竹夠解址釋氫查原子豪的光駁譜規(guī)皇律。但其黨中的倘一些專數(shù)值左,如所軌道妖半徑胃、能踢量(躍能級洋)、Ry錫db味er鋸g常數(shù)沃等還線無法陳確定眼,說術(shù)明該湖理論喬還不挨完備還需套要有槽進一乞步的劇假設(shè)第二反節(jié):慌玻爾堅模型第二鋪章:謀原子蝦的量鑼子態(tài)因:玻福爾模啊型3.角動尺量量優(yōu)子化孔假設(shè):電霧子處城于上暑述定量態(tài)時,角動積量是婚量子摸化的第二棍節(jié):倘玻爾鞠模型第二報章:阿原子葛的量徹子態(tài)司:玻誼爾模腐型玻爾膜假設(shè)初電子這在特麥定的皆軌道交上繞暑核作煤圓周略運動,設(shè)核筋的電嬸量為Ze(當(dāng)Z=繭1時,就是側(cè)氫原乳子).如果茫原子醬核是壘固定收不動凱的,電子拋繞核糕作勻悲速圓蒼周運嬌動,那么巡壽由牛軟頓第聽二定仰律,電子剖所受兵庫侖倦力恰諷好提售供了氏它作的圓周躲運動唐的向裁心力:即角動量量子化第二囑節(jié):涌玻爾趕模型第二墨章:鮮原子眠的量詢子態(tài)裳:玻寄爾模察型第一Bo隸hr半徑第二現(xiàn)節(jié):型玻爾壟模型第二霞章:脂原子姥的量摟子態(tài)壞:玻拼爾模續(xù)型相應(yīng)字的軌赤道速擺率由角袖動量胞量子娃化稱為尿氫原紫子的府第一諷玻爾販速度.令,則稱為澇精細肉結(jié)構(gòu)早常數(shù).電子抽在原子銹核的鉆庫侖鄉(xiāng)豐場中運秩動,猛所以擺電子福的能豈量由動能第二院節(jié):慨玻爾溪模型第二六章:鄙原子佩的量栽子態(tài)陣:玻吸爾模淹型量子痛化的玻爾舉能級和勢能兩部梢分構(gòu)價成。電子動的動渡能為若定析義離杯原子胃核無承窮遠瓜處為用勢能請零點酬,即那么淚離原胳子核棋的距廢離為r的電澡子的須勢能鳥為所以脖電子課的總寧能量上式撿為量拘子化劑能級字的表宰達式橫,當(dāng)Z=聞1,n=桂1時,厲就是乘基態(tài)噴氫原攝子的港能量由于艦軌道率半徑r是量保子化池,所乞以相悉應(yīng)的隔能量恢也必蝴然是糊量子魂化的可見靈各能拴級之喇間的房誠關(guān)系療是第二纖節(jié):賞玻爾色模型第二寬章:叛原子憶的量筆子態(tài)師:玻嚇爾模遍型第二送節(jié):宴玻爾鼓模型第二術(shù)章:替原子詠的量股子態(tài)羨:玻勉爾模紹型里德娃伯??戳康慕o確定咬:由波爾兄假設(shè)萌的頻暗率條寶件我們蔬可以椅可到代入雹數(shù)值斃,解蒙得實驗穿值符合宮得出迅人意脆料的朱好!但仍沿存在錘微小薯的差摸別第三慎節(jié):染光諸譜第二勉章:填原子常的量虜子態(tài)爪:玻誰爾模出型我們物在前榜面已消經(jīng)用填波爾節(jié)理論天對氫兼光譜攪作出糖了解朝釋,凍得到叮了里再德伯敞常量鞠的計算狼公式從而遞可以芒算出氫的眉里德廉伯常答數(shù)它與動實驗踩值RH=1設(shè)09章96壓77公.5王8c濫m-1符合晴的很吳好,襯可是疤它們哥之間著依然膠有萬畝分之待五的郊差別膚,而護當(dāng)時攤光譜筍學(xué)的穗實驗璃精度印已達容萬分貓之一顛。波爾可在19包14年對襪此作陶了回包答,辛在原轎子理非論中溝假定什氫核矩是靜單止的現(xiàn),而所實際站當(dāng)電幕子繞道核運及動時元,核榆不是假固定速不動烏的,石而是粉與電腿子繞級共同襪的質(zhì)賭心運態(tài)動。第三響節(jié):堆光戚譜第二啞章:偉原子帥的量抽子態(tài)啟:玻突爾模查型前面載的推俗導(dǎo)是管在假拔設(shè)核罪靜止杯不動匹的前剛提下飲得到蹲的,酷但核枯并非魚靜止概的,晃所以樓應(yīng)當(dāng)薄采用五質(zhì)心青坐標黑系在肯有心唇力場遺的兩卵體問執(zhí)題中等,只畫需要疊用折顛合質(zhì)侄量代廣替電賞子的凝質(zhì)量策,則胞上述傍結(jié)論制就對芽應(yīng)于熱質(zhì)心貝系第三炸節(jié):吉光崖譜第二必章:宴原子欲的量博子態(tài)婆:玻薦爾模坊型第三漂節(jié):堅光陣譜第二竊章:佩原子純的量銅子態(tài)性:玻敘爾模躺型對于飼氫原效子,m/切M=1壞/1贈83旅6.多15與實滋驗值蔽完全布吻合玻爾簽理論假定滾電子賠繞固胡定不秘動的飲核旋野轉(zhuǎn),靠事實浙上,恨只有峰當(dāng)核暗的質(zhì)夢量無渾限大寇時才供可以巡壽作這痛樣的星近似午。而吸氫核禍只比嗚電子玻重約咽一千翻八百徒多倍餃,這綁樣的秩處理京顯然易不夠集精確包。實淡際情拖況是背核與彎電子遞繞它另們共部同的今質(zhì)心順運動風(fēng)。第三旅節(jié):樹光慎譜第二榮章:泳原子竟的量蛾子態(tài)卻:玻竟爾模固型第三欠節(jié):禾光女譜第二扶章:銅原子沙的量楚子態(tài)恒:玻釘爾模猛型里德繼伯常原數(shù)隨原旨子核旗質(zhì)量隨變化界的情擔(dān)況曾巖被用循來證薪實氫般的同頌位素—氘的存冰在。19森32年,尤雷在實膏驗中資發(fā)現(xiàn)趨,所遍攝液呀氫賴綠曼系依的頭悔四條鍋譜線混都是鼻雙線起初歡有人壇從原龜子質(zhì)牧量的牧測定媽問題符估計恢有質(zhì)凱量是2個單叉位的路重氫疊。氘的發(fā)榮現(xiàn)附下面霞是美偷國物醉理學(xué)末家尤疾雷觀昂察到婆的含希有氫耽。氘兩種擾物質(zhì)休的混規(guī)合體閱的光坑譜系細雙線撒,以爐及測悠量出甘的雙述線間句的波逃長差富。第三未節(jié):愛光繡譜第二視章:濟原子知的量地子態(tài)老:玻眼爾模泄型按照拆波爾脆理論倚:假定引存在恰同位悟素與實驗結(jié)果一致肯定了氘(D)的存在第二約節(jié):秋玻爾明模型第二鏡章:咐原子掛的量波子態(tài)脊:玻它爾模腐型根據(jù)波爾宮理論,氫原通子的執(zhí)光譜可以肅作如男下的其解釋:氫原叔子在云正常糧狀態(tài)些時,圓它的吃能級犯最小騎,電欄子位距于最篩小的召軌道遭,當(dāng)肯原子考吸收像或放巴出一訊定的沉能量激時,目電子利就會鳳在不透同的郵能級含間躍潛遷,宋多余貢的能擴量便圍以光伐子的薄形式俊向外箱輻射廢,從肯而形邀成氫查原子戰(zhàn)光譜樂。末態(tài)初態(tài)3、氫都原子頑的其蒼它譜鄉(xiāng)豐線系Ly婚ma秋n系Ba銜lm書er系Pa藏sc燦he慈n系Br抽ac始ke魯tt系Pf攀un舅d系第二湊節(jié):獵玻爾精模型第二臺章:看原子織的量島子態(tài)迎:玻涂爾模豈型我們籠已經(jīng)潑知道竭,所有料的光天譜線忙分為灶一系州列線千系,每才個線味系的熊譜線怖都從漂最大綁波長笨到最禁小波喪長(協(xié)系線凈);股可是僚試驗撫中觀缸察到桶在系廚限之昏外還桃有連吩續(xù)變欣化的豈譜線膨。這是皺怎么務(wù)回事耗呢?如果功定義蔬距核跨無窮聾遠處拋的勢魚能為0,那潛么位罵于r=∞處的邀電子惠勢能火為0,但底可具沒有任羽意的蔑動能當(dāng)該蔑電子蹦被H+捕獲須并進顆入第n軌道蛾時,這時斬具有睜能量En,則管相應(yīng)奮兩能焦級的歷能量削差為但:第二孝節(jié):溪玻爾料模型第二誘章:玩原子致的量麥子態(tài)毒:玻貢爾模謙型所以因為En是一僻定的炸,而v0是任重意的鹽,所勞以可栽以產(chǎn)限生連堂續(xù)的λ值,仙對應(yīng)運連續(xù)像的光王譜,蠟這就菊是各史系限侮外出棚現(xiàn)連殊續(xù)譜掏的原慈因。第三碰節(jié):嘩光鄉(xiāng)豐譜第二流章:咬原子搬的量絡(luò)子態(tài)開:玻毒爾模銜型類氫擊離子是原等子核撤外邊柴只有味一個唐電子顯的原曲子體淺系,爪但原柄子核格帶有宵大于瀉一個搞單元煮的正蠅電荷比如一次趁電離夫的氦窮離子He+,二掃次電心離的涂鋰離興子Li++,三侍次電處離的些鈹離索子Be++籃+,都征是具扛有類慮似氫刪原子釋結(jié)構(gòu)疫的離射子。類氫遍離子壩光譜18客97年,逼天文狠學(xué)家堤畢克傭林在啞船艫盛座ζ星的挖光譜味中發(fā)副現(xiàn)了時一個歪很象喬巴爾青末系商的線貨系。沉這兩因個線講系的額關(guān)系盯如下俘圖所巴示,前圖中炎以較濕高的恥線表視示巴爾臟末系屠的譜寄線:該苗線系忽被稱響為畢克叫林線便系第三匯節(jié):肚光現(xiàn)譜第二患章:液原子跪的量泰子態(tài)端:玻標爾模弱型我們?nèi)首⒁饬锏剑?.畢克么林系摸中每振隔一標條譜晉線和震巴爾兇末系夏的譜不線差鍛不多章重合茄,但朵另外嫁還有停一些己譜線溉位于容巴爾慢末系總兩鄰包近線折之間世;2.畢克介林系婆與巴嫌爾末育系差粘不多糊重合罵的那吼些譜昨線,格波長肆稍有釘差別雨,起漠初有料人認糾為畢羽克林晌系是姜外星秀球上蝕氫的艇光譜圣線。第三志節(jié):皺光揮譜第二仇章:核原子愚的量聚子態(tài)傭:玻摸爾模撫型然而握玻爾敗從他扯的理押論出犧發(fā),曬指出煤畢克負林系億不是駁氫發(fā)犬出的戒,而確屬于亡類氫臺離子暢。玻棵爾理潑論對庸類氫驅(qū)離子沒的巴晴爾末撲公式炒為:玻爾鵝理論拖對類踩氫離削子的矮光譜隆描述忌:出品現(xiàn)電老荷的亂地方腐乘Z對于He+,Z=逃2,設(shè)m=旁4,則n=葛5,6,7.澡..軍..你.那么其中與氫尾光譜怠巴爾專末系亞比較第三發(fā)節(jié):委光程譜第二唐章:違原子株的量傭子態(tài)箱:玻鉆爾模儉型原來He+的譜型線之慌所以塊比氫時的譜熟線多臨,是房誠因為l的取搜值比n′的取管值多門,而蚊由于行原子石核質(zhì)竿量的臟差異垃,導(dǎo)徹致里陜德伯她常量RHe與RH不同犯,從貫而使m=館n′的相宮應(yīng)譜譽線的計位置畢有微被小差伯異。紋出現(xiàn)福藍移數(shù)!那么

其中與氫光譜巴爾末系比較第四己節(jié):腫夫蘭占克--赫茲隸實驗第二皆章:渾原子柄的量休子態(tài)殲:玻警爾模傻型按照玻爾遣(Bo霧hr)理懲論在原摘子內(nèi)拾存在析一系奪列分始立的須能級白,如陷果吸蹦收一授定的廢能量貸,就拐會從眨低能筋級向善高能親級躍茫遷,屈從而下使原牽子處勇于激焰發(fā)態(tài)爹,而倘激發(fā)且態(tài)的逮原子坡回到蚊基態(tài)必時,碌也必街然伴努隨有糟一定德頻率弱的光是子向牙外輻棒射。光譜維實驗餃從電駝磁波弟發(fā)射盟或吸掃收的丙分立披特征潔,證明滔了量宗子態(tài)拾的存典在,而勵夫蘭它克-赫茲荒實驗效用一楚定能魂量的劣電子都去轟苗擊原灑子,零把原織子從款低能支級激仙發(fā)到痰高能孫級,伴從而也證明葵了能膏級的喂存在貪。在玻扔爾理蝦論發(fā)荷表的拿第二核年,佩即19裕14年,偷夫蘭忘克和寧赫茲塞進行雷了電子料轟擊傭汞原僚子的圖實驗,證明桑了原群子內(nèi)附部能龜量的雖確是嫁量子免化的。可森是由重于這矛套實兵驗裝堡置的償缺陷跑,電右子的傘動能星難以框超過4.橫9e阻v,這絡(luò)樣就燭無法鈔使汞陡原子理激發(fā)灣到更立高的朗能態(tài)代,而夢只得遲到汞京原子渠的一換個量中子態(tài)——4.認9e放v。第四濁節(jié):獲夫蘭療克--赫茲泄實驗第二最章:招原子津的量觀子態(tài)龜:玻臺爾模充型19使20年,夫蘭組克改進煙了原濁來的繩實驗折裝置約,把電銳子的籃加速安與碰坑撞分也在兩固個區(qū)蕩域內(nèi)叫進行,獲鉛得了史高能勾量的雀電子尤,從窩而得膽到了壩汞原郊子內(nèi)限一系禍列的窄量子賣態(tài)。夫蘭哀克-赫茲浪實驗濟的結(jié)雨果表氏明,原列子被汪激發(fā)寺到不滲同狀劍態(tài)時世,吸觀收一梁定數(shù)戴值的桃能量帳,這恐些數(shù)缸值是社不連拴續(xù)的員。即原些子體扎系的懇內(nèi)部將能量徑是量展子化蕉的,仙原子是能級訪確實圍存在宰。該實副驗的螞基本叮思想利用級加速闖電子問碰撞娘原子鈴,使碎之激貍發(fā)。吃測量牛電子踢所損歐失的販能量壺,即陶是原賄子所虛吸收景的能允量。封采用溉電子雄的原云因是被電子野的質(zhì)睬量小室,撞圖擊的鏈時候西可以宵把全峰部動喝能傳傅給原星子。第四瞇節(jié):厭夫蘭菜克--赫茲胖實驗第二私章:某原子艷的量騙子態(tài)栗:玻供爾模戲型夫蘭紋克-赫茲島實驗菌玻璃鏡容器搭充以需測釋量的下氣體,本微實驗犁用的噸是汞。電昌子由往陰級K發(fā)出炕,K與柵疼極G之間俊有加乓速電卷場,G與接日收極A之間染有減溝速電喂場。鏟當(dāng)電鐵子在KG空間掠經(jīng)過違加速陪、碰強撞后連,進視入GA空間銷時,請能量冠足以榆沖過億減速考電場絞,就濃成為犬電流閘計的搜電流扒。二、Fr芳an蒸k-懇He城rt飲z實驗實驗壞裝置K:熱陰本極G:柵極A:接剃收極KG空間澡:加蜜速、基碰撞斗(在霧同一潑個腔偷)GA空間流:動丹能足屈夠大梁的電處子通蒼過,紹到達A極測量袋接收艘極電境流與報加速熟電壓剩間的譽關(guān)系Hg蒸汽KG間加速電壓(V)A極電流0當(dāng)電做子的里加速拿電壓病為4.甘9V時,車即電增子的秒動能叔達到4.掏9e串V時,驅(qū)可以扶使Hg原子惕由于況吸收種電子姐的能腔量而堡從基侮態(tài)躍拜遷到乳最近躬的激農(nóng)發(fā)態(tài)蓄。4.思9V為Hg的第縱一激碗發(fā)電昂勢Hg原子家對外霉來的習(xí)能量啄并不啟是“來者說皆收”的Hg蒸汽第四代節(jié):壁夫蘭蠻克--赫茲復(fù)實驗第二戀章:雅原子急的量其子態(tài)剪:玻乏爾模掃型夫蘭昌克—赫茲瞧實驗獎的改屋進由于軟原來眨實驗滔裝置聲的缺巡壽陷,幕難以蹈產(chǎn)生伍高能桑量的爛電子肆,夫課蘭克殼對裝槍置進權(quán)行了塔改進汗。把垮加速竿和碰灰撞分朱在兩彎個區(qū)丸域進續(xù)行,單如下裳圖所縫示:在陰降極前純加一糕極板益,以傘達到孕旁熱丟式加叢熱,警使電盼子均示勻發(fā)灰射,掌電子競的能閱量可剝以測干的更販準;2.陰極K附近悉加一病個柵絨極G1區(qū)域奸只加爽速,正不碰既撞;3.使柵桿極G1、G2電勢瘦相同級,即G1G2區(qū)域策為等些勢區(qū)悼,在統(tǒng)這個驗區(qū)域駝內(nèi)電抱子只省發(fā)生槍碰撞務(wù)。Hg蒸汽KG間加速電壓(V)A極電流0當(dāng)加座速電集壓足值夠大壁時,邁可以謙使原成子中躬的電鞋子被椒電離持掉,滋相應(yīng)拳的加滾速電屈壓被去稱作蟲電離沸電勢夫蘭棄克-赫茲這實驗散在原乘子物樣理中峽占有溪相當(dāng)醒重要祖的地抄位,蓬它采蓮用了紅與光光譜相哪獨立騎的方圈法,烘從另梅一個禮角度售證實切了原疊子定賺態(tài)的為存在錢,并往實現(xiàn)隱了對濟原子運的可這控激憤發(fā)。原子倘物理祥、量慨子力堤學(xué)發(fā)油展史菠中的敘三類延重要伍實驗1、證聞實光菜量子難的實斯驗:問黑體皇輻射亦、光桑電效轉(zhuǎn)應(yīng)、刻康普舒頓效幕應(yīng);2、證癢實原熔子中溪量子秀態(tài)的泄實驗協(xié):光蒼譜、書夫蘭伴克-赫茲谷實驗遣;3、證喪實物征質(zhì)波陳的實臥驗:電子捷衍射黑體的實驗?zāi)P烷_一小孔通過小孔進入腔內(nèi)的輻射能幾乎全被腔壁吸收反射回小孔出射的機會極少,小孔表面好比黑體(吸收全部入射的輻射能而無反射)對空腔加熱至某熱平衡溫度對空腔加熱至某熱平衡溫度從小孔表面出射的就是處于某一熱平衡溫度的T實驗黑體的輻射能,進而探索其能譜分布規(guī)律。不透明材料空腔不透明材料空腔TT第一轟節(jié):丸背景酷知識第二孤章:浴原子蠢的量港子態(tài)苦:玻康爾模像型黑體碑輻射玻量子煩解釋:19敞00年10月19日,棉德國表物理保學(xué)家普朗快克(Pl第an秒ck)在一糠次物喚理學(xué)備會議剛上公朱布了胳一個偽公式:上式代中的h就是售著名義的普朗化克常吐量,其污曲線夢與實達驗值棄完全局吻合罵,而辟這一處公式報是普大朗克別根據(jù)閉實驗怕數(shù)據(jù)融猜出壩來的旁。由冤此公寒式當(dāng)v-森>0和v-憑>∞時分限別都宏可得徹到與瑞利--金斯鋸和維解恩公駛式相同千的形早式。第一暖節(jié):賭背景惹知識第二般章:珍原子時的量距子態(tài)獸:玻陷爾模殼型早在18佳87年,德國授物理晨學(xué)家赫茲第一班個觀群察到跌用紫薦光照吊射的紀尖端悠放電盛特別信容易乞發(fā)生鏡,這勁實際績上是舍光電鑄效應(yīng)戰(zhàn)導(dǎo)致宴的.由于臂當(dāng)時興還沒黎有電揪子的侄概念,所以機對其改機制計不是吩很清攝楚.1.對蕩一定漆金屬緩有一吃個臨篇界頻問率v0,當(dāng)ν<蒙ν0時,無論害光強括多大,無電稼子產(chǎn)胃生;直到18封97年湯帆姆遜喉發(fā)現(xiàn)衛(wèi)了電援子.人們憶才注邁意到慮一定謙頻率那的光畫照射熱在金礦屬表糠面上旺時,有大灘量電朋子從撓表面粘逸出亦,人概們稱軌之為阿光電氧效應(yīng)桑。光陽電效周應(yīng)呈當(dāng)現(xiàn)出籠以下特點驗:光電批效應(yīng)GVKARW2.當(dāng)ν>脫ν0時,筒無論墓光多多弱,獻立即解有光么電子厘產(chǎn)生之;3.光奪電子闊能量鋒只與穩(wěn)照射荒光的作頻率析有關(guān)襲。光貌強只籠影響傲光電她子的粒數(shù)目蒸。第一芳節(jié):弱背景蔥知識第二哪章:筋原子紙的量勝子態(tài)盜:玻惜爾模青型19簡05年,愛因增斯坦贊(Ei卷ns惰te共in)發(fā)展怒了普眼朗克丟(Pl相an壩ck)的材量子患說,震指出壤光以叫粒子智的形鈔式-光子—存在周和傳謠播。驚一個休光子攀的能奪量為E=靜hv,因擔(dān)此,協(xié)光電屈效應(yīng)基中能書量滿菌足關(guān)淚系式:(4同)式表榆明:崇對于歡給定跪的金兆屬(φ給定),T與v成線或性關(guān)斯系。所直線痛的斜爸率就衛(wèi)是h,所以羽對不低同的峽靶來劉說,笑這條虜線的續(xù)斜率載是相嬸同的晝。(4齒)1905年時的愛因斯坦,當(dāng)時是他的多產(chǎn)時期。第一疑節(jié):悄背景得知識第二怠章:四原子蝕的量墊子態(tài)妻:玻蝕爾模紐奉型不同柜的光脫源具寒有不去同的贏光譜。氫甚原子夢核外俱只有蛙一個玩電子慘,結(jié)霸構(gòu)最枕簡單皮,是評研究廁其它禾復(fù)雜粗元素丑光譜急的基芬礎(chǔ)。如果兔用氫燈作為本光源信那么翠在光員譜儀訴中測驗到的泉便是兵氫的閘光譜襪。如斑圖所拆示,啊氫光揮譜由撕許多榜線系夫組成貿(mào),每昆一線歷系內(nèi)飾光譜裕排列坡成有聯(lián)規(guī)則陵的圖預(yù)樣,映逐漸暴向線嫂系短業(yè)波一謹端線農(nóng)系極討限靠把攏,起上頁初圖中陣畫了里三個誕線系散。氫的Ba捆lm絕er線系Ba尚l(wèi)m果er發(fā)現(xiàn)鞋,對療于已濁知的14條氫棚的光發(fā)譜線騙,可缸以用后一個轉(zhuǎn)簡單乒的公不式表晝示其難波長武分布答(18敲85年)Ba蟻lm幟er公式其中線系興限波堆長連續(xù)患光譜冤區(qū)Ba妥lm肆er公式子也可坡以改雷寫為忍如下泉形式波數(shù)Ry舌db現(xiàn)er貢g常數(shù)Ry社db齡er作g方程第二射節(jié):棄玻爾盟模型第二閑章:戶原子掩的量顛子態(tài)猶:玻綿爾模敘型為了捆解釋怠氫原京子光承譜的調(diào)實驗布事實句,玻澇爾于19怎13年提沙出了匠他的三條勺基本癢假設(shè):1.定態(tài)笨假設(shè):電痰子繞躺核作原圓周倉運動桑時,壘只在震某些乳特定巧的分濤立的柴軌道齊上運究動,矛在這獎些軌包道上密運動余時,緞雖然郊有加顏速度,但不析向外榮輻射怠能量普,每額一個煉軌道恥對應(yīng)旁一個旅定態(tài)鉗,而妨每一粥個定臂態(tài)都撕與一遺定的艇能量鐮相對漁應(yīng);定態(tài)日能量鳥,能外級2.頻率歇條件:電擠子并道不永子遠處帆于一鏈個軌顆道上郵,當(dāng)野它吸匯收或菊放出柜能量罰時,守會在努不同判軌道訪間發(fā)旅生躍廊遷,任躍遷注前后睜的能員量差瘋滿足猶頻率艘法則定:第二泥節(jié):敗玻爾廉模型第二偶章:慣原子

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