尼尔斯·玻尔(

1、能 级 1919世纪末世纪末2020世纪初，人类叩开了微观世界世纪初，人类叩开了微观世界的大门，物理学家根据有研究提出了关于原子的大门，物理学家根据有研究提出了关于原子结构的各种模型，卢瑟福的核式结构模型能够结构的各种模型，卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释实验现象，得到了多数人的支持，很好的解释实验现象，得到了多数人的支持，但是与经典的电磁理论发生了矛盾但是与经典的电磁理论发生了矛盾著名的著名的 粒子散射实验粒子散射实验 按照经典物理学的观点去推断，按照经典物理学的观点去推断，在轨道上运动的电子带有电荷，运动在轨道上运动的电子带有电荷，运动中要辐射电磁波，电子损失了能量，中要辐射电磁波，电子

2、损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上由于电子轨道的变化是连续的，核上由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也会连续变化辐射电磁波的频率也会连续变化事实上，原子事实上，原子是稳定的，辐射电是稳定的，辐射电磁波的频率也只是磁波的频率也只是某些确定的值某些确定的值 以上矛盾表明，从宏观现象总结出以上矛盾表明，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。为了解决这个的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾，矛盾，19131913年玻尔在卢瑟福学说的基础年玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普朗克的量子

3、理论运用到原子系上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。统上，提出了玻尔理论。玻尔的原子模型玻尔的原子模型卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾1. 1.原子的稳定性原子的稳定性? ?2.2.原子光谱是连续谱还是线状谱原子光谱是连续谱还是线状谱? ?尼尔斯尼尔斯 玻尔玻尔（1885-19621885-1962年）年） 1、围绕原子核运动的电子轨道半、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这些径只能是某些分立的数值，这些现象叫做轨道量子化；现象叫做轨道量子化；2、不同的轨道对应着不同的状态，、不同的轨道对应着不同的状态，在这些

4、状态中，尽管电子在做变在这些状态中，尽管电子在做变速运动，却不辐射能量，因此这速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；些状态是稳定的；3、原子在不同的状态之中具有不、原子在不同的状态之中具有不同的能量，所以原子的能量也是同的能量，所以原子的能量也是量子化的。量子化的。19131913年玻尔提出了自己的原子结构假说年玻尔提出了自己的原子结构假说玻玻尔尔玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量的能量氢原子能级12rnrn121EnEn3 , 2 , 1n 原子也

5、可以从激发态向原子也可以从激发态向基态跃迁基态跃迁(自发的自发的)，电子所，电子所受库仑力做正功减小电势受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少要辐能，原子的能量减少要辐射出能量，这一能量以光射出能量，这一能量以光子的形式放出子的形式放出 原子最低能级所对应的状态叫做原子最低能级所对应的状态叫做基态基态，比基，比基态能量高的状态叫态能量高的状态叫激发态激发态 原子从基态向激发态跃迁，电子克服库仑引原子从基态向激发态跃迁，电子克服库仑引力做功增大电势能，原子的能量增加要吸收能力做功增大电势能，原子的能量增加要吸收能量量光子的发射和吸收光子的发射和吸收nmr053. 01 12rnrn eVE6

6、.131 21nEEn 0 EnmEEhv 2nCnmEEhv 光谱分析的技术在科学研究中有广泛的光谱分析的技术在科学研究中有广泛的应用，一种元素在样品中的含量即使很少，应用，一种元素在样品中的含量即使很少，也能观察到它的光谱因此光谱分析可以用也能观察到它的光谱因此光谱分析可以用来确定样品中包含哪些元素，这种方法非常来确定样品中包含哪些元素，这种方法非常灵敏，利用光谱还能确定遥远星球的物质成灵敏，利用光谱还能确定遥远星球的物质成分分 漆碗：第三文化层（距今漆碗：第三文化层（距今6500650060006000年）利年）利用红外光分析其表面，其光谱图和马王堆汉墓出土用红外光分析其表面，其光谱图和

7、马王堆汉墓出土漆皮的裂解光谱图相似漆皮的裂解光谱图相似 X X射线照射激发射线照射激发荧光，通过分析荧光荧光，通过分析荧光判断越王勾践宝剑的判断越王勾践宝剑的成分成分玻尔理论成功的解释并预言了氢玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性它的局限性在解决核外电子的运在解决核外电子的运动时成功引入了量子动时成功引入了量子化的观念化的观念同时又应用了同时又应用了“轨轨道道”等经典概念和等经典概念和有关牛顿力学规律有关牛顿力学规律除了氢原子光谱外，在除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大解决其他问题上遇到了很大的困难的困难rvmrek222 221mvEk rek22 rekEp2 rekEEEpk22 氢原子各定态的能量值，为电子绕核运氢原子各定态的能量值，为电子绕核运动的动能动的动能E Ek k和电势能和电势能E Ep p的代数和，因为在选无的代数和，因为在选无穷远处电势能为零的情况下，各定态的电势能穷远处电势能为零的情况下，各定态的电势能均为负值，且其大小总大于同一定态的动能值，均为负值，且其大小总大于同一定态的动能值，所以各定态能量值均为负值，因此，