高三物理 电子论初步 三、能级(备课资料)

1、准备课堂资料第一，波尔的生活波隆(1885-1962)丹麦物理学家出生在哥本哈根，1911年毕业于哥本哈根大学。不久，我去了英国做研究工作，参加了卢瑟福的原子结构研究小组，研究了原子核型原子模型。他首先发现原子序数对化学元素的物理和化学性质有重要意义。1913年，他因爱因斯坦和普朗克的量子而获得了1922年诺贝尔物理学奖。1920年，哥本哈根大学按照他的提议建立了理论物理研究所，他担任该所所长，直到去世。从1925年到1926年，在创立量子力学的过程中，由玻尔领导的哥本哈根物理研究所成为世界原子物理学研究中心。后来他提出了经典定律和量子定律之间的对应原理。这些工作对量子理论和量子力学的建立起了

2、重要作用。球对原子核反应理论也做出了巨大贡献。他提出的原子核的水滴模型对理解核裂变有很大的意义。1943年，他从德军占领的丹麦逃到美国，参与了原子弹的开发。战争后，他极力主张和平利用核能，并领导建立欧洲核研究中心(CERN)。波尔理论中心的普遍规律玻尔理论是以物理学三方面的进展为基础的。牙齿三个茄子方面是：(1)光谱的实验资料和经验法则。(2)基于实验的核结构模型；(3)从黑体辐射的事实发展而来的量子论。球在此基础上追问原子内部的情况，在原子物理学上迈出了一大步。玻尔理论不仅讨论了氢原子的具体问题，还包括关于原子的基本定律。可以做出以下陈述：(1)原子只能停留在相对稳定的状态(正态)下。原子在

3、这种状态下不会释放或吸收能量。每个状态都有一定的能量，其值徐璐分开。原子的能量无论以什么方式变化，只能把原子从一种状态转移到另一种状态。(2)原子从一种状态转移到另一种状态，释放或吸收辐射时，辐射的频率是恒定的。使用E1和E2表示有关异位的能量时，辐射的频率由以下关系决定：H=Em-En在表达式中，h是普朗克常量。以上第一个是关于原子量子化正态的陈述。第二个是辐射的频率定律。牙齿法则是重要的普遍法则，因为它们不仅适用于所有原子，而且适用于其他微观对象。量子化是微观对象的特征和基本性质。二、球的原子模型1.卢瑟福模型的难点(1)电子核运动必须发射电磁波，能量逐渐减少，轨道半径继续变小，最终会落在

4、原子核里。换句话说，原子必须不稳定。这与实际情况不符。(2)电子以核运动为中心发射的电磁波的频率等于运行频率。轨道半径变小，电磁波频率逐渐改变，所以原子光谱必须是包含所有频率的连续光谱。这与实际原子光谱是线性光谱不一致。玻尔理论三点假设(1)状态：原子只能处于一系列不连续的能量状态，在牙齿状态下原子是稳定的，电子核运动不会释放能量。(2)转移：原子从一种状态(能量E1)移动到另一种状态(能量E2)时，必须复制(或吸收)特定频率的光子。光子的能量为h=E1-E2。(3)轨道量子化：核外电子只能在一系列不连续的轨道上运动。氢原子的两个茄子公式轨道半径公式rn=N2 R1，n=1，2，3，能量级别公

5、式en=E1/N2，n=1，2，3，格式中，R1=0.5310-10 m是电子距离原子核最近的轨道半径。E1=-13.6 eV是氢原子纪宁状态的能量。4.氢原子的能级图21-9氢原子的各种静态时的能量值称为能量水平，可以根据上述计算得出示意图的能量等级。与原子最低能量水平相对应的状态比基态，基态能量高的状态称为发生状态。原子从基态转移到发生状态，电子必须克服库仑引力，增加电能，原子的能量增加必须吸收能量。原子也可以从这里的状态转移到基态。电子受到的库仑力减少了静电，原子的能量减少了以光子的形式发射的能量。明确：原子的能量增加是因为电子增加的传记能量比电子减少的动能大小。相反，原子的能量减少是因

6、为电子减少的传记能量比电子增加的动能大小。无论原子吸收能量还是辐射能，牙齿都不是随机的，就像原子跳跃的两种能量级之间的能量差异。明确：原子可以有许多不同的能量状态和相应的能量等级，但在某个时刻，原子不能处于牙齿状态及其状态。如果有很多原子，其中一些处于牙齿状态，有些处于那个状态。氢谱的观测解释了牙齿事实，那条频谱线不是来自氢原子，而是来自其他氢原子三、玻尔理论的成功与局限1.用玻尔理论解释氢频谱图21-10(1)原子发光是能量级之间转移的结果，辐射(或吸收)的光子频率为=(Em-En)/h(2)氢原子从徐璐其他高能状态转移到同一低能状态时发出的光属于同一谱系。(3)氢原子徐璐从其他高能状态跳到n=2的能量等级时，发射的光属于耳垂系统。徐璐在其他高能状态下跳跃到n=3的能量级发射的光属于破兴系统。(图21-10)玻尔理论成功的原因和局限成功的原因：引入量子化概念，电子绕核运行的轨道或原子的能量级分离