玻尔的氢原子模型

1、1,17.2.1 氢原子光谱 里德伯方程,一. 原子的核式结构,二. 氢原子光谱实验规律,1 巴尔末线系（可见光）,2,（1）极限波长,（2）频率,-里德伯常量,（3）波数：,波数：单位长度上所含完整波的数目,3,（2）赖曼线系（紫外区）：,（1）巴尔末线系（可见光）：,（3）帕邢线系（红外区）：,总结：,（1）,一个确定的nf对应一个线系,一个确定的ni对应一个线系的一条谱线,对应线系限，波长最短，频率最高（电离）,2. 氢原子光谱实验规律,4,（2）线状谱（非连续谱）,（3）其他原子一样,碱金属原子光谱：,说明了原子内部存在固有的规律性,5,17.2.3 玻尔的氢原子理论,一 经典有核模型

2、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。所以用经典理论可以解释氢原子为什么能辐射电磁波。,但是能否解释氢原子光谱的实验规律呢？比如氢原子光谱的谱线波长所满足的规律？,6,1 原子能量及频率,行星模型,7,2 经典理论困难,（1）稳定与不稳定的矛盾,由于辐射，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.,实际：,理论：,稳定,8,（2）连续与不连续的矛盾,实际：,理论：,线状谱,原子不断向外辐射能量，能量逐渐减小，电子旋转的频率也逐渐改变，发射光谱应是连续谱；,按经典理论该频率就是氢原子辐射的光的频率,9,玻 尔 (Bohr .

3、 Niels 18851962),10,1913年玻尔在卢瑟福的原子结构模型的基础上，将量子化概念应用于原子系统，提出三条假设：,二 玻尔的氢原子理论,(2)频率条件,(1)定态假设,(3)量子化条件,11,电子在原子中可以在一些特定的、分离的圆轨道上运动而不辐射电磁波，这时，原子处于稳定状态，简称定态.,(1)定态假设,与定态相应的能量分别为 E1，E2 ， E1 E2 E3,1 玻尔的氢原子理论,12,(2) 频率条件,(3)量子化条件,主量子数,电子作圆周运动的角动量满足子化如下条件：,13,2 氢原子轨道半径和能量的计算,(1)轨道半径,量子化条件：,14, 玻尔半径,(2) 能量,第

4、 轨道电子总能量：,即轨道半径是量子化的,15,(基态电离能),基态能量,激发态能量,即能量是量子化的,16,3 玻尔理论对氢原子光谱的解释,(里德伯常量),与实验规律一致,17,氢原子能级跃迁与光谱图,18,(1)正确地指出原子能级的存在(原子能量量子化).,三 氢原子玻尔理论的意义和困难,1 意义,(3)正确地解释了氢原子及类氢离子光谱规律.,(2)正确地指出定态和角动量量子化的概念.,19,(3)对谱线的强度、宽度、偏振等一系列问题无法处理.,(4)原因:半经典半量子理论,既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.,2 缺陷,(1)无法解释比氢原子更复杂的原子.,(2)微观粒子的运动视为有确定的轨道.,END,20,例1. 氢原子光谱巴尔末线系中，有一条谱线波长为4340A0，求： （1）与这条谱线相对应的光子能量为多少电子伏特? （2）EnEk，n=?,k=? (3)最高能级为E5的大量氢原子，最多可发射几个线系，共几条谱线,解：,21,（2）EnEk