高中物理 选修3-5 玻尔的原子模型

1、2020/10/24,第1页（共13页）,卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾(一),原子是稳定的,电子绕核运动将不断向外辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上,而使原子变得不稳定,经典理论认为,事实,2020/10/24,第2页（共13页）,卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾(二),由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率等于绕核运动的频率，连续变化，原子光谱应该是连续光谱,经典理论认为,事实,原子光谱是不连续的线状谱,2020/10/24,第3页（共13页）,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的物体产生的微观现象。为了解

2、决这个矛盾，1913年玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。,玻尔,2020/10/24,第4页（共13页）,重庆市石柱中学校 姚国均,玻尔的原子模型,2020/10/24,第5页（共13页）,h=Em En,1,2,3,4,1,2,3,4,2020/10/24,第6页（共13页）,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0 eV,n,E=Ekn+Epn/eV,基态,激发态,巴耳末系,氢原子的能级图,一群原子从n能级跃迁，可能的光子频率有 种,(不稳定),(稳定),2020/10/24,第7页（共13页）,光子使原子跃迁:,光子的能量只

3、有等于能级差时，才能被吸收,原子电离(摆脱原子核的束缚，成为自由电子）,实物粒子使原子跃迁:,粒子能量可以全部或部分被吸收,E=Ekn+Epn/eV,2020/10/24,第8页（共13页）,在解决核外电子的运动时成功引入了量子化的观念,同时又应用了“粒子、轨道”等经典概念和有关牛顿力学规律,除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难,氦原子光谱,量子化条件的引进没有适当的理论解释。,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，但是也有它的局限性,玻尔模型的局限性,2020/10/24,第9页（共13页）,怎样修改玻尔模型？,思想：必须彻底放弃经典概念,修改：用电子云概念取代经

4、典的轨道概念,电子在某处单位体积内出现的概率电子云,2020/10/24,第10页（共13页）,1、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（ ） A、继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设 B、对经典电磁理论中关于“做加速运动的电荷要辐射电磁波”的观点提出了异议 C、用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系 D、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的,ABCD,2020/10/24,第11页（共13页）,2、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（ ） A、原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量 B、原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量 C、原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子 D、原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的,C,2020/10/24,第12页（共13页）,3、根据玻尔理论，氢原子中，量子数n越大，则下列说法中正确的是（ ） A、电子轨道半径越大 B、核外电子的速率越大 C、氢原子能级的能量越大 D、核外电子的电势能越大,ACD,2020/10/24,第13页（共13页）,4、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，已知r