玻爾的原子量子理論課件

玻爾的原子量子理論

Bohr’sQuantumTheoryoftheAtom第1節(jié)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

RegularityofHydrogen

Spectrum

一、氫原子的可見光譜光譜特點(diǎn)：（1）每一譜線有確定位置,對(duì)應(yīng)一定波長值;（2）兩譜線的間距,即波長差是確定的;（3）譜線間距的大小沿短波方向遞減。1里德伯常數(shù)的實(shí)驗(yàn)值：

二、巴爾末(J.J.Balmer)系及公式—經(jīng)驗(yàn)公式氫原子可見光光譜的經(jīng)驗(yàn)公式

2廣義的巴爾末公式：其中：和稱為光譜項(xiàng)

當(dāng)k一定時(shí),由不同的n構(gòu)成一個(gè)譜線系;不同的k構(gòu)成不同的譜線系。賴曼系：帕邢系：布喇開系：普芳德系：紫外區(qū)紅外區(qū)31911年盧瑟福提出了原子的核型模型：原子中心是一個(gè)帶正電的半徑約10-14m左右的原子核,集中了原子大部分的質(zhì)量,電子在閉合軌道上繞核旋轉(zhuǎn)著。

第2節(jié)玻爾的原子量子論

Bohr’sQuantumTheoryoftheAtom一、原子的有核模型——盧瑟福原子4

電子作變速運(yùn)動(dòng),其能量以電磁波的形式向外輻射,能量逐漸減少,軌道半徑越來越小,電子最終將落到核上,而不可能穩(wěn)定繞核運(yùn)動(dòng)。經(jīng)典模型與光譜規(guī)律之間的矛盾:有核模型原子發(fā)出的是連續(xù)光譜?質(zhì)疑原子的穩(wěn)定性問題(模型)？原子分立的線狀光譜？廣義的巴爾末公式:光子能量=能量之差——不連續(xù)的值二、原子內(nèi)部特殊本質(zhì)的分析5(1)

定態(tài)假設(shè)

原子存在著一系列具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)

(定態(tài)),處于定態(tài)的原子不輻射能量。原子處于一系列不連續(xù)的穩(wěn)定態(tài):(3)軌道角動(dòng)量量子化條件(2)

躍遷假設(shè)(頻率假設(shè))

原子從一個(gè)定態(tài)(En)躍遷到另一個(gè)定態(tài)(Ek)時(shí)，會(huì)發(fā)射或吸收一個(gè)頻率為v的光子,光子頻率：電子的軌道角動(dòng)量為三、玻爾的原子量子論——玻爾原子模型6軌道半徑是量子化的！一、氫原子的軌道半徑由軌道量子化條件：電子運(yùn)動(dòng)的能量:滿足該條件的運(yùn)動(dòng)軌道才是穩(wěn)定的第3節(jié)玻爾的氫原子理論

Bohr’sTheoryof

the

HydrogenAtom量子數(shù)7二、里德伯常數(shù)的理論值

當(dāng)原子由較高能級(jí)En躍遷到較低能級(jí)Ek時(shí)，會(huì)發(fā)射一個(gè)光子，其頻率為：令得實(shí)驗(yàn)值—廣義的巴爾末公式！每一個(gè)光譜項(xiàng)都對(duì)應(yīng)一個(gè)確定能級(jí)由此公式計(jì)算出的里德伯常數(shù)與實(shí)驗(yàn)值完全符合8其它可能的軌道——第一玻爾軌道半徑n=1,

r1=0.53

?由光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)

第4節(jié)氫原子結(jié)構(gòu)的定量研究原子線度能級(jí)與能級(jí)圖

EnergyLevelsandDiagramoftheHydrogenAtom在r1的軌道上9得一、氫原子中電子運(yùn)動(dòng)的速度

電子在半徑為rn

的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),原子系統(tǒng)的總能量是：

將rn

代入上式（第一玻爾軌道）激發(fā)態(tài)基態(tài)能量10二、氫原子的能量345

一個(gè)能級(jí)將對(duì)應(yīng)一條圓軌道!11三、能級(jí)圖

氫原子能級(jí)圖

因能級(jí)不連續(xù),所以

不連續(xù)。不同的

對(duì)應(yīng)不同的譜線