原子与电子理论的建立和发展（下） - 台湾化学教育.PDFVIP

臺灣化學教育 化學小故事 原子與電子理論的建立和發展 （下） 1, * 2 李啟讓 、陳文靜 1 國立屏東女子高級中學 2 高雄市立高雄女子高級中學 （退休 ） *li483739@.tw 【續《原子與電子理論的建立和發展 （上 ）》】 相似，然而詳細的考慮就會發現到，在一個  波耳的氫原子模型 原子和一個行星體系之間是存在一個很根本 的區別。原子必須具有一種穩定性，這種穩 拉塞福原子模型認為電子繞核做圓周運 定性顯示出一種完全超出力學理論之外的特 動，如同行星繞著太陽運轉一樣。隨著科學 點。 的發展，依據古典電磁學理論，當電子繞原 子核做圓周運動時，必然產生向心加速度， 電子就會不斷輻射電磁波而釋放能量，使電 子做螺旋運動，最後墜落在原子核上 （圖十 二 ）。但事實上，大部分的原子是相當安定的， 與自然的事實不符合，因此必須重新修正原 子模型。 圖十三 ：丹麥物理學家波耳 （圖片來源：Wikipedia, /wiki/Niels_Bohr ） 在 1913 年，波耳為了解釋氫原子放射光 圖十二 ：電子在核外運動的示意圖 譜是具有特定波長的譜線 ，因而提出氫原子 （圖片來源：龍騰文化 ，選修化學上 ） 模型，其中兩個基本假設如下： 丹麥物理學家波耳 （Niels Henerik David 第一個假設 ：氫原子的電子只能在原子核外 Bohr ，1885~1962 ）（圖十三 ）認為：按照拉 特定距離的軌道做圓周運動，此時電子不輻 塞福原子模型，原子結構問題和天體問題很 73 Chemical Society Located in Taipei Chemistry Education in Taiwan 2015, 2(1), 73-79 臺灣化學教育 化學小故事 射電磁波而呈穩定態。 理解釋電子可以穩定作圓周運動，因此必須 再修正電子在原子中的運動模型。在 1925 年 每一個符合第一個假設之條件不同軌道 量子力學的創建，解答了原子的問題。 運動的電子，都給予一個n 值，n = l 、2 、3⋯ 都相當於一個穩定態。這些軌道由內向外分 別以n = l 、2 、3⋯⋯等正整數表示。n = 1 的 軌道最接近原子核，其半徑最小，是能量最 低的能階；n 值愈大的軌道，離原子核愈遠， 半徑愈大，能階的能量愈高。