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* 19世纪末和20世 纪初,人类叩开了微 观世界的大门。 卢瑟福的核式结构模型 能够很好地解释实验现象, 因而得到了多数人的支持。 玻尔的原子模型 玻尔的原子模型 但是,按照经典物理学的观点去推断,在轨道上运动的电子带有电荷,运动中要辐射电磁波。 电子损失了能量,它的轨道半径会不断变小,最 终落在原子核上。但是事实上原子是稳定的。如何解 释这种现象呢? 玻尔认为,围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这种现象叫做轨道量子化 ; 玻尔的原子模型 不同的轨道对应着不同的状态,在这些状态中,尽管电子在做变速运动,却不辐射能量,因此这些状态是稳定的;原子在不同的状态中具有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的。 我们可以把原子核和它周围的电子比作太阳系或者地球和人造卫星。 玻尔的原子模型 玻尔的原子模型 在玻尔模型中,原子 的可能形态是不连续的, 因此各状态对应的能量也 是不连续的。这些能量值 叫做能级。 能量最低的状态叫做 基态,其他状态叫做激发 态。 原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向较低能级跃迁。 玻尔的原子模型 玻尔理论成功地解释并且预言了氢愿子辐射的电磁波谱的问题,但是也有其局限性: 一方面,它在解决核外电子的运动时引入了量子化的概念,但同时又应用了“轨道”等经典概念和有关向心力、牛顿第二定律等牛顿力学的规律,实际上牛顿力学在微观领域是不适用 的。 除了氢原子光谱之外,玻尔理论在其他问题上遇到了很大的困难。20世纪20年代发展起来的量子力学以全新的观念阐明了微观世界的基本规律,在涉及微观运动的各个领域都获得了巨大的成功。 *
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