第5章 微观世界及其探索1：波尔理论.ppt

③氢原子光谱 ④当n很大时，量子化特征消失，玻尔结果与经典结果同，即光谱线连续 注意：原子的电离能就是从基态跃进到n= ?大 （En=0）状态时所需能量 四、 发射光谱和吸收光谱 2、吸收光谱：连续光谱照射下，原子吸收光子， 明亮背景上出现了若干暗线 1、发射光谱：原子受激后又自动“退激”而自发 发出的辐射 五、玻尔理论的成功及局限 1、成功 ①?? 能较好地解释氢原子光谱和类氢原子光谱； ③能级间跃迁的频率条件。 2、局限性 ①? 用经典理论推出电子有固定轨道、确定的空间坐标和速度 ②? 人为引进量子条件，限制电子运动 不能自洽。对稍微复杂些的系统，如氦和碱土金属的光谱（谱线的强度、宽度、偏振）等均无法解释 ②? 定态能级假设； 1922年获诺贝尔奖 ③只能解释H及类H原子，也解释不了原子的精细结构。 原因：它是半经典半量子理论的产物。还应用了 经典物理的轨道和坐标的概念 玻尔其人： 他是卢瑟福的学生，在其影响下具有严谨的科学态度，勤奋好学，平易近人，后来很多的科学家都有纷纷来到他身边工作。当有人问他，为什么能吸引那么多科学家来到他身边工作时，他回答说：“因为我不怕在青年面前暴露自已的愚蠢”。这种坦率和实事求是的态度是使当时他领导的哥本哈根理论研究所永远充满活力，兴旺发达的原因。爱因斯坦评价说： * * 第五章 微观世界及其探索 §5－1 揭开研究微观世界序幕的三大发现 一、电子的发现 德国物理学家普鲁克（J. Plueker，1801-1868）于1858年利用盖斯勒放电管研究气体放电时发现了对着阴极的管壁上出现了美丽的绿色光辉。 1876年德国物理学家哥尔德斯坦证实这种绿色光辉是由阴极上所产生的某种射线射到玻璃上产生的，他把这种射线命名为 “阴极射线”。 J. J. 汤姆逊，1856年12月18日生于英国。 1884年任卡文迪许实验室教授。 1886年，J. J. 汤姆逊开始研究气体放电和阴极射线。 阴极射线粒子的“荷质比”为： 该荷质比为氢离子荷质比的2000倍。 J. J. 汤姆逊由此断定： 这种粒子应是电极材料原子的基本组成部分。 美国科学家密立根（R. A. Millikan，1868-1953）在1909-1917年间利用有名的油滴实验测得了 e 的值，他以严谨的科学态度和追求精确的测量而受到人们的赞誉。 1909年密立根油滴实验证明一切荷电物质都只能带有e的整数倍的电量。 阴极射线粒子所带的电量 e 是电荷的最小单位。 1917年，密立根公布的结果是： 静电单位 电子的质量为： 静电单位 近代精确的电子电荷量是： 库仑 电子的发现再一次否定了原子不可分的观念。 J. J. 汤姆逊由于发现电子而于1906年荣获诺贝尔物理学奖。 J. J. 汤姆逊被誉为“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人” 人类进入微电子科技时代。 德国维尔茨堡大学校长、物理学家伦琴（W. K. Rontgen，1845-1923） 伦琴在给孔特（A. Kundt，1839-1894）的信中说： 我终于发现了一种光，我不知道是什么光，无以名之，就把它叫做X光吧。 2、X射线的发现 伦琴的实验室 第一张X光片 1895年12月28日伦琴写出了一篇论文《论一种新的射线》，文章详细总结了新射线的性质： 新射线来自于被阴极射线击中的固体，（后来知道，是高速电子流轰击金属靶得到，由原子中的内层电子发射出来） 新射线是直线传播的，不被棱镜反射和折射，也不被磁场偏转； 新射线对所有物体几乎都是透明的； 新射线可使荧光物质发光，使照相底片感光。 从1914到1924年中，就有五位物理学家（劳厄，