大学物理--量子物理 第十二章 波尔的原子量子理论.ppt

1、杨紫物理，第22章玻尔的原子杨紫理论，玻尔的原子杨紫理论，在经典物理学中提出了量子力学过渡时期的三个茄子主要问题3360，2。光电效应康普顿效应。1 .黑体辐射问题，即“紫外线灾难”。3 .原子的稳定性和大小(结构)，普朗克能量子假说和黑体辐射公式，能量子=h=6.626075510-34 Js普朗克常数，爱因斯坦光量子学理论光子方程，康普顿散射实验波粒二象性，A，原子受到辐射或高能时第22章玻尔的原子杨紫理论，1，每个谱线之间有一定的关系，每个谱线波的数量可以表示为两个频谱项目的差异。1，频谱阵列规则的表示法？1 .氢原子光谱，Rydberg常量的实验值：2。巴尔末系和公式(1885)，实验

2、公式，2，氢原子3。广义的发言式公式： (氢原子光谱其他行)，紫外线区域，红外区域，3，氢原子光谱中的任何谱线都可以表示为两个频谱项目的差异。其他原子光谱也有类似的规律，但频谱项目的具体形式不同。注：原子的中心是带正电荷的原子核。核半径约为10-14米，大部分质量集中。电子在闭合轨道上绕核旋转。动画，2，球的原子量子论，1。卢瑟福原子模型，原子的核型模型(卢瑟福，1911年)，电子进行变速运动，能量以电磁波形式发射，能量逐渐减少，轨道半径逐渐变小，电子最终会落在原子核里，无法稳定原子核，经典模型和频谱定律的矛盾，辐射的电磁波频率等于电子轨道运动频率原子必须发射连续光谱。4、2。经典理论的解释，

3、1)根据原子的核模型，原子能量必须是向心力作用，电子加速运动，辐射电磁波，E，R，原子半径M，实际半径为M，矛盾，2)原子发光的频率，运动周期减少，频率增加，辐射光谱必须是连续光谱，与实验相矛盾，5，问题：原子的稳定性问题(模型)？原子分离线性频谱？玻尔：1911年秋天，哥本哈根剑桥，广义的巴尔末公式：光子的能量=能量差异。不连续的价值，1913哲学杂志论原子和分子结构，汤姆森，卢瑟福，普朗克，爱因斯坦，1922 Nobel Price，6，1)正态假说：原子存在一系列具有一定能量的稳定状态(正态)，3)轨道角动量(动态矩)量化假设：2)过渡假设(频率假设):原子从一个正常状态(En)移动到另

4、一个正常状态(Ek)时，发出或吸收频率为频率的光子。光子频率：1)氢原子的轨道半径，轨道量子化条件：杨紫数，电子运动的能量：8，其他可能的轨道：第一玻尔轨道半径，2)氢原子的能级，电子在半径rn的轨道上运动时原子系统的总能量，3)。10，Balmer，Lyman，parsing line，如：啊，实验价值：啊，广义的Balmer公式！每个频谱项目都是决定能级：11，为什么一些长波地区？在什么情况下在哪个区域？看：，其他谱线，不连续，能级不连续，12，阴极，门，实验装置3360，板块极，K极，为什么？水银蒸汽，13，6。弗兰克赫兹实验证实原子系统状态能级存在于J.FranckG.Hertz。为什

5、么？U=6.7V，只能有一种解释：4.9eV恰好是汞原子母能级之间的能量差异，实验确认：汞原子基态能量第一激发态能量=4.9eV，汞原子发射频谱：替代光子能量公式：进一步实验确认：第二位1。状态能量：原子系统处于激发态状态时所具有的能量，2。发生能源：原子价基态，外部供给的能源，特定状态的发生能源=该状态的状态能源基态能源，5。电离能：将能级电子移动到无限距离所需的能量。数值上等于状态能量的绝对值。4.键能：动能0电子在无限远的地方移动，并将离子与基态原子结合释放出的能量。数值上等于最低能量的绝对值。请注意几个茄子概念：15，例子1:动能0的自由电子在无限距离下移动，并计算氢离子与正常状态下的

6、氢原子相结合所释放的能量。键能，例子2:氢原子中n=2的电子移动到无限距离需要多少能量？16，阐述了电离能、原子的稳定性、大小及氢原子光谱规律，并提出了广义的语言式公式。微观世界和现代杨紫理论的基础。特别：n，杨紫理论与经典理论一致。17，3，玻尔理论的成功和局限是基于经典理论人为的“量子化”条件。古典和两者的混合物没有形成统一体系。2 .局限性，(1)只能解释氢原子光谱，不能解释多电子原子光谱，稍微复杂的原子光谱也不能解释定性、定量。谱线微结构不能解释。(2)在氢原子谱线强度、宽度、偏振等方面遇到了难以克服的困难。，1 .由于具有成功、变动特性的光同时具有粒子性质，电子、质子等静态质量不等于

7、零牙齿的粒子等经典微粒处理习惯性地对待的物理粒子，也有变动的性质吗？第23章量子力学基础，经典物理：证实光波动性的早期量子论：光的波粒二象性，德布罗意假说，光电效应，康普顿效应，18，光学发展过程：牛顿微粒惠更斯波动爱因斯坦微粒，波动性：1924，第一，物质波的建议德布罗意的物质波假说，速度V，自由粒子：德布罗意关系示例：电子通过电场加速，加速电压U=100V，U=10000V，电子的德布罗意波长=？电子的德布罗意波长很短，类似于0.123nm，0.0123nm，20，X射线的波长，问：一个宏观粒子也有波动吗？例如：m=0.01kg千克，V=300m米/秒的一颗子弹的波长？宏对象仅反映粒子！微

8、观粒子波动性真的存在吗？h很小，所以宏观物体(M对)的波长小的实验很难测量！M、21、2。物质波的实验验证、实验原理：戴维森期末电子衍射实验、电子束垂直投影在镍单晶表面，用探测器测量散射在多个方向的电子束的强度。散射电子束强度和散射角度关系曲线，实验结果：加速度电压U=54V，=50时，光线强度很大。22，k=1，实验结果：加速电压U=54V，=50，电子的波长：=0.167nm，Ni的晶格常数：d=0.215nm，=0.165nm，理论值为实验值，电子在反射时不仅有衍射现象，汤姆森实验证明，电子通过金属板后，也会像X射线一样产生衍射现象。23，X-张艺兴衍射图案，电子束衍射图案，电子束通过金属箔垂直，通过透射方向使用底片照片接收电子，获得电子衍射图案。(汤姆森1927)，戴维森和汤姆森验证了电子的波动性，1937年物理学诺贝尔奖，汤姆森电子衍射实验，24，用高电压加速电子，电子的德布罗意波长达到101101