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文档简介

2.8史特恩盖拉赫实验与原子空间取向的量子化2.9原子的激发与辐射激光原理2.10对应原理和玻尔理论的地位,一、电子轨道运动的磁矩二、轨道取向量子化理论三、史特恩盖拉赫实验四、玻尔理论的危机,一、电子轨道运动的磁矩,d,r,e-,二、轨道取向量子化理论：,2、三维空间中运动时，量子化条件为：,1、原子处于磁场中时，电子受到一个力矩作用：,B,M,轨道的方向量子化,n=+1,n=1,n=+2,n=2,n=+3,n=3,0,-1,+1,0,-1,-2,+2,+1,0,-1,-2,-3,三、史特恩盖拉赫实验,目的：证明原子在外磁场中具有空间量子化特征。原理：磁矩为的小磁体（或线圈），在非均匀磁场中受到的合力不为零：,史特恩盖拉赫实验的仪器示意图,p,c）,o,s1,s2,s,N,a),p,A,c,A,N,b),s,无磁场,有磁场,N,S,方法：基态银原子束以相同的速度方向通过与速度方向垂直的不均匀磁场，不同Z的原子受力不同，因而落在照相底片上位置不同。由底片上银原子的分布情况可以判断Z的分布情况。,结果：相片P上有两条黑斑，两者对称分布。,结论：（1）基态银原子有磁矩，且Z=B。（2）磁矩相对于磁场的取向有两种可能，偏离直线前进应到达的c点的距离：,（3）用其它原子来做实验时，测出等于B的整数倍，原子束也分成若干束。具有空间量子化特性。,存在问题：理论上预言应分为2n+1束,即奇数束。实验上是两束，为偶数？,四、玻尔理论的危机,成功之处,（1）应用于氢原子和类氢离子光谱时，理论计算与实验测量结果符合得很好。（2）里德堡常数的理论值与实验值符合极好。R实=10967758m-1R理=10973731m-1,原因,实验基础,理论基础,光谱实验规律；黑体辐射实验；光电效应实验。,原子核式结构模型；普朗克量子假说；爱因斯坦光子假说。,困难,3、轨道的概念不正确。,2、角动量量子化条件与现代实验结果不符只是人们的假设，无理论根据。,1、只能计算氢原子和类氢离子的光谱线的频率，对于多于一个电子的氦原子。理论完全不适用，且不能计算谱线的强度。,原因,1、理论内在的不统一，不是自洽的。一方面提出了与经典理论完全矛盾的假设。另一方面又认为经典理论（牛顿定律，库仑定律）适用。所以不是一贯的量子理论，也不是一贯的经典理论，而是量子论+经典理论的混合物。,2、没有抓住微观粒子的根本特性：波粒二象性，仍然把微观粒子看作经典理论中的质点。更完整、更准确的、应用面更广的关于原子的理论是1925年建
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