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玻爾理論基礎實驗基礎氫原子光譜的分立特征理論

2024-01-09 11:59:20教學視頻62

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一、玻爾理論的三條假定0xB物理好資源網(原物理ok網)

(1)定態假定:原子系統存在一系列不連續的能量狀態,處于這種狀態的原子中的電子只能在一定的軌道上繞核作圓周運動,但不幅射能量,這種狀態為原子系統的穩定狀態,簡稱定態電子角動量量子,相應的能量只能是不連續的值E1,E2,E3…0xB物理好資源網(原物理ok網)

這一假定與精典的恒星天體運動連續理論不一致。0xB物理好資源網(原物理ok網)

(2)頻度假定:當原子從能量為En的定態躍遷到另一能量為EK的定態時,就要吸收或放出一個光子。h為普朗克常量。0xB物理好資源網(原物理ok網)

(3)軌道角動量量子化假定:原子中電子繞核作圓周運動的軌道角動量L等于的整數倍。0xB物理好資源網(原物理ok網)

二、玻爾的原子理論的要點0xB物理好資源網(原物理ok網)

精典理論的困難0xB物理好資源網(原物理ok網)

原子的穩定性0xB物理好資源網(原物理ok網)

電子做加速運動應當幅射電磁波,逐步減少能量和軌道直徑,最終落入原子核,原子是不穩定的,與事實不符0xB物理好資源網(原物理ok網)

原子波譜的分立性0xB物理好資源網(原物理ok網)

電子繞核運行幅射頻度應等于電子繞核運行頻度,因為運行軌道的減少,幅射電磁波頻度應不斷變化而產生連續波譜,這與原子波譜一暗線波譜不符(固定的若干種頻度)0xB物理好資源網(原物理ok網)

玻爾理論基礎0xB物理好資源網(原物理ok網)

實驗基礎0xB物理好資源網(原物理ok網)

氫原子波譜的分立特點0xB物理好資源網(原物理ok網)

理論基礎0xB物理好資源網(原物理ok網)

普朗克關于宋體幅射的量子論與愛因斯坦的光子說0xB物理好資源網(原物理ok網)

波爾理論內容0xB物理好資源網(原物理ok網)

量子化假定0xB物理好資源網(原物理ok網)

①電子的軌道是量子化的。電子運行軌道的直徑不是任意的,只有直徑的大小符合一定條件的軌道才是可能的。電子在這種軌道上繞核的轉動是穩定的,不形成電磁幅射0xB物理好資源網(原物理ok網)

②原子的能量是量子化的。這種量子化的能量值稱作基態。原子中那些具有確定能量的穩定狀態稱為定態。能量最低的狀態稱作能級,其他的狀態稱作迸發態0xB物理好資源網(原物理ok網)

頻度條件0xB物理好資源網(原物理ok網)

當電子從能量較高的定態軌道(Em)躍遷到能量較低的定態軌道(En)時,會放出能量為hv的光子,這個光子的能量由前后兩個基態的能量差決定,即hv=Em一En0xB物理好資源網(原物理ok網)

對波譜的解釋0xB物理好資源網(原物理ok網)

原子波譜的分立性0xB物理好資源網(原物理ok網)

一般情況下,原子處于能級,能級是穩定的,處于迸發態的原子是不穩定的。原子從高能態向低能態躍遷時放出的光子的能量等于前后兩個基態之差。因為原子的基態是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的。因而原子的發射波譜只有一些分立的亮線0xB物理好資源網(原物理ok網)

特點譜線0xB物理好資源網(原物理ok網)

因為不同的原子具有不同的結構,基態各不相同,因而幅射(或吸收)的光子頻度也不同,這就是不同元素的原子具有不同的特點譜線的誘因0xB物理好資源網(原物理ok網)

氫原子波譜線系0xB物理好資源網(原物理ok網)

玻爾理論不但成功地解釋了氫波譜的巴耳末系,并且對當時已發覺的氫波譜的另一線系——帕邢系(在近紅外區)也能挺好地解釋。它是電子從n=4、5、6等基態向n=3基態躍遷時輻射出來的。據悉,玻爾理論還預言了當時仍未發覺的氫原子的其他波譜線系,這種線系后來陸續被發覺電子角動量量子化,也都跟玻爾理論的預言相符0xB物理好資源網(原物理ok網)

三、玻爾的原子理論的成功與局限:0xB物理好資源網(原物理ok網)

玻爾的原子理論第一次將量子觀引入原子領域,提出定態和躍遷的概念,成功地解釋了氫原子波譜規律,但玻爾引入的量子化觀點并不健全。在量子熱學中,核外電子并沒有確定的軌道,玻爾的電子軌道只不過是電子出現機率較大的地方。把電子的機率分布用圖象表示時,用小黑點的稠密程度代表機率的大小,其結果就像電子在原子核周圍產生的云霧,稱為“電子云0xB物理好資源網(原物理ok網)

四、玻爾理論的主要內容是哪些0xB物理好資源網(原物理ok網)

1.玻爾理論是關于原子結構的一種理論,1913年由玻爾提出,是在盧瑟福原子模型基礎上加上普朗克的量子概念后構建的。玻爾理論包括三條假說,分別是原子能量的量子化假定、原子基態的躍遷假定和原子中電子運動軌道量子化假定。0xB物理好資源網(原物理ok網)

2.原子能量的量子化假定:原子只能處于一系列不連續的能量狀態中,在這種狀態中的原子是穩定的,電子似乎做加速運動,但并不向外幅射能量。0xB物理好資源網(原物理ok網)

3.原子基態的躍遷假定:原子從一個定態躍遷到另一個定態時,原子幅射一定頻度的光子,光子的能量由這兩種定態的能量差決定。0xB物理好資源網(原物理ok網)

4.原子中電子運動軌道量子化假定:原子的不同能量狀態對應于電子的不同運行軌道。因為原子的能量狀態是不連續的,因而電子運動的軌道也可能是不連續的,即電子不能在任意直徑的軌道上運動。0xB物理好資源網(原物理ok網)

5.玻爾理論的要點:原子核外的電子只能在個別規定的軌道上繞轉,此時并不發光;電子從高能量的軌道跳到低能量的軌道時,原子發光。0xB物理好資源網(原物理ok網)

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玻爾的原子理論的要點與局限-玻爾的三條假定-躍遷假說0xB物理好資源網(原物理ok網)

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