《大学物理学》15-04玻尔理论(新).ppt

* 第十五章 量子物理 15 – 4 氢原子的玻尔理论（陈世红） * 一 氢原子光谱的规律性 1885 年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见光部分的规律 1890 年瑞典物理学家里德伯给出氢原子光谱公式 波数 里德伯常量 莱曼系 紫外 巴尔末系 可见光 帕邢系 布拉开系 普丰德系 汉弗莱系 红外 二 卢瑟福的原子有核模型 1897年 J.J.汤姆孙发现电子 1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋糕模型” 卢瑟福的原子有核模型（行星模型） 原子中的正电荷和原子的质量均匀地分布在半径 为 的球体范围内，电子浸于其中 . 原子的中心有一带正电的原子核，它几乎集中了 原子的全部质量，电子围绕这个核旋转，核的尺寸与 整个原子相比是很小的 . 三 氢原子的玻尔理论 （1）经典核模型的困难 根据经典电磁理论，电子绕核作匀速圆周运动，作加速运动的电子将不断向外辐射电磁波 . + 原子不断地向外辐射能量， 能量逐渐减小，电子绕核旋转的频率也逐渐改变，发射光谱应是连续谱； 由于原子总能量减小，电子 将逐渐的接近原子核而后相遇，原子不稳定 . + （2）玻尔的三个假设 假设一 电子在原子中，可以在一些特定的轨道上运动而不辐射电磁波，这时原子处于稳定状态（定态），并具有一定的能量. 量子化条件 频率条件 假设二 电子以速度 在半径为 的圆周上绕核运动时，只有电子的角动量 等于 的整数倍的那些轨道是稳定的 . 主量子数 假设三 当原子从高能量 的定态跃迁到低能量 的定态时，要发射频率为 的光子. （原子定态假设） （电子角动量假设） （光子频率假设） 由假设 2 量子化条件 由牛顿定律 , 玻尔半径 氢原子能级公式 第 轨道电子总能量 （电离能） 基态能量 激发态能量 氢原子能级图 基态 激发态 自由态