氢原子的玻尔理论贺泽东

1、一.氢原子光谱实验规律记录氢原子光谱原理示意图氢放电管23 kV光阑 三棱镜（或光栅）光 源19.4 氢原子的玻尔理论(1) 分立线状光谱1波数 (2)谱线的波数可表示为氢原子的巴耳末线系照片 1890 年瑞典物理学家里德伯给出氢原子光谱公式1885 年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见光部分的规律里德伯常量 2莱曼系紫外巴尔末系可见光帕邢系布拉开系普丰德系汉弗莱系红外3二 卢瑟福的原子有核模型 1897年 J.J.汤姆孙研究阴极射线时发现电子 1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干布丁模型” 原子中的正电荷和原子的质量均匀地分布在半径为 的球体范围内，电子浸于其中 .汤姆孙，JJ(Joseph

2、 John Thomson 18561940) 英国物理学家 41910年卢瑟福用a 粒子散射实验来证实该模型实验装置示意图实验结果示意图 卢瑟福的研究生马斯登和盖革用 粒子轰击厚度为0.4m的金箔，发现有1/20000的概率被反射回来，发生大角度散射这是第一个有科学依据的原子模型的起点。5 1911年,卢瑟福的原子有核模型（行星模型）原子的中心有一带正电的原子核，它几乎集中了原子的全部质量，电子围绕这个核旋转，核的尺寸与整个原子相比是很小的 .经典核模型的困难 根据经典电磁理论，电子绕核作匀速圆周运动，作加速运动的电子将不断向外辐射电磁波 . + 原子不断地向外辐射能量，能量逐渐减小，电子绕

3、核旋转的频率也逐渐改变，发射光谱应是连续谱； 由于原子总能量减小，电子将逐渐的接近原子核而后相遇，原子不稳定 .+谁是卢瑟福濒临失败的原子模型的救星呢？ 不是他自己，而是尼尔斯玻尔。62. 跃迁假设1. 定态假设原子从一个定态跃迁到另一定态，会发射或吸收一个光子，频率稳定状态 这些定态的能量不连续 不辐射电磁波 电子作圆周运动v三 氢原子的玻尔理论3. 角动量量子化假设 轨道角动量称为轨道角动量量子化条件，n:称为主量子数7由假设 3 量子化条件由牛顿定律, 玻尔半径 氢原子能级公式电子在第 轨道上的总能量8（电离能）基态能量激发态能量 氢原子能级图基态激发态自由态9 玻尔理论对氢原子光谱的解

4、释氢原子能级跃迁与光谱系莱曼系巴耳末系帕邢系布拉开系（里德伯常量） 10（1）正确地指出原子能级的存在（原子能量量子化）；（2）正确地指出定态和角动量量子化的概念；（3）正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；四 氢原子玻尔理论的意义和困难（4）无法解释比氢原子更复杂的原子；（5）把微观粒子的运动视为有确定的轨道是不正确的；（6）是半经典半量子理论，存在逻辑上的缺点，即把 微观粒子看成是遵守经典力学的质点，同时，又 赋予它们量子化的特征 .11 玻尔（18851962），丹麦物理学家，哥本哈根学派的创始人，量子物理学的奠基者之一。1916年任哥本哈根大学物理学教授；1917年当选为丹麦皇家科学院院士；1922年荣获诺贝尔物理学奖；1939年任丹麦皇家科学院院长；1944年玻尔在美国参加了和原子弹有关的理论研究；1947年丹麦政府为了表彰玻尔的功绩，封他为“骑象勋爵”。 12 1914 年弗兰克 赫兹从实验上证实了原子存在分立的能级，1925 年他们因此而获物