4波尔的原子模型.ppt

2-4波尔的原子模型,卢瑟福的原子核式结构学说,玻尔提出原子模型的背景：,经典的电磁理论的矛盾。,矛盾,卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾(一),原子是稳定的,电子绕核运动将不断向外辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上,而使原子变得不稳定,经典理论认为,事实,卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾(二),由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率等于绕核运动的频率,连续变化,原子光谱应该是连续光谱,经典理论认为,事实,原子光谱是不连续的线状谱,以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经典电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾，1913年玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。,玻尔的原子模型,h=E初E未,En=,玻尔模型,一、玻尔原子理论的基本假设,（三个重要假设）,假说1:轨道量子化,针对原子核式结构模型提出,围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值。且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射,能级：量子化的能量值,定态：原子中具有确定能量的稳定状态,一、玻尔原子理论的基本假设,（三个重要假设）,假说2:能量量子化,能级图,轨道图,1,2,3,基态,激发态,跃迁,吸收光子,（电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少）,辐射光子,光子的发射和吸收,光子的发射和吸收,一、玻尔原子理论的基本假设,（三个重要假设）,假说3:频率条件（跃迁假说）,针对原子光谱是线状谱提出,当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为m）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为n，mn）时，会放出能量为h的光子（h是普朗克常量），这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hm-n称为频率条件，又称辐射条件,原子在始、末两个能级En和Em（EnEm）间跃迁时发射光子的频率可以由前后能级的能量差决定：,一、玻尔原子理论的基本假设,（三个重要假设）,假说3:频率条件（跃迁假说）,针对原子光谱是线状谱提出,玻尔理论的主要内容：,1、原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。,3、原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。,为什么氢光谱是线状光谱？,n=4n=3n=2n=1,吸收能量,释放能量,氢原子从一个电子层跃迁到另一个电子层时，吸收或释放一定的能量，就会吸收或释放一定波长的光，所以得到线状光谱,氢原子的能级图：,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0eV,n,E,电子云,X射线照射激发荧光，通过分析荧光判断越王勾践宝剑的成分,1、能级：氢原子的各个定态的能量值，叫它的能级。2、基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态。3、激发态：除基态以外的能量较高的其他能级，叫做激发态。4、原子发光现象：原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，这就是原子发光现象。5、注意：从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞、加热等方式来传递能量）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。（如在基态，可以吸收E13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。若由于碰撞原子从低能级向高能级跃迁时，碰撞粒子的动能必须大于或等于两能级间的能量差。弗兰克赫兹实验。,能级：,例2、（07年天津卷）图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（）最容易表现出衍射现象的光是由能级跃到能级产生的频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为6.34的金属铂能发生光电效应。,D,CD,例5、现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的。A.1200B.2000C.2200D.2400,解：画出示意图，分步计算，不难得出结论400个，400个，400个，200个，200个