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1、第二章：原子的基態和幅射原子化學學結束結束第一節：波譜目錄一、盧瑟福模型的困難盧瑟福模型把原子看成由帶正電的原子核和圍繞核運動的一些電子組成，這個模型成功地解釋了α粒子散射實驗中粒子的大角度散射現象但是當我們打算步入原子內部作進一步的考察時，卻發覺早已構建的數學規律難以解釋原子的穩定性，同一性和再生性。二、光譜α粒子的大角度散射，肯定了原子核的存在，但核外電子的分布及運動情況依舊是個迷，而波譜是原子結構的反映，因而研究原子波譜是闡明這個迷的必由之路。電磁光譜結束目錄三、光譜剖析是研究原子內部結構重要手段之一,牛頓早在1704年說過，若要
2、了解物質內部情況,只要看其波譜就可以了.波譜是用波譜儀檢測的,波譜儀的種類繁雜,基本結構幾乎相同,大致由光源、分光器和記錄儀組成.上圖是棱鏡波譜儀的原理圖.結束目錄波譜的觀測波譜發出的波譜線可通過波譜議進行觀測和記錄，它既可把λ射線按不同波長展開剖析，記錄不同波譜線的波長（λ）和硬度（I）。結束目錄光源：一切能發出電磁幅射的物體。四、光譜的分類不同的光源有不同的波譜，發出機制也不盡相同，依照波長的變化情況，大致可分為三類：線波譜：波長不連續變化，此種為原子波譜；帶波譜：波長在各區域內連續變化，此為分子波譜；連續譜：固體的低溫幅射。結束目錄五、發射
3、光譜和吸收波譜1、發射波譜：待測物質作為光源發出電磁波。明亮2、吸收波譜：待測物質吸收掉連續波譜上部份波長后拍攝。明亮的背景上的黑線3、同種物質的倆種波譜互補。第二節、氫原子波譜和原子波譜的通常情況一、氫原子波譜的特征1、線狀譜2、有多個波譜線系3、波長差，硬度長波方向遞減，直至波譜連續二、氫原子的巴爾末系1、光譜2、經驗公式3、波數表示4、氫的其他線系5、氫原子波譜的通常規律結束目錄尼爾斯·波爾波爾1885年10月7日出生于德國的赫爾辛基。他媽媽是一位生理學院士，思想開明。1903年，步入了赫爾辛基學院自然科學系，二年級時，出席英國皇家科學商會組織的優秀論文大賽，獲得了卡爾斯
4、堡基金會的一筆助學金，因而有機會到美國劍橋學院卡文迪許實驗室，追隨當時最有權威的化學學家J.J﹒湯姆遜進行深造。但波爾和J.J﹒湯姆遜處得并不融洽，緣由是波爾第一次碰面時就強調了J.J.湯姆遜一篇論文中一些他覺得錯誤的地方。在1912年春轉入了利茲學院的盧瑟福實驗室工作。在盧瑟福實驗室工作的四個多用里，波爾收獲極大，他對盧瑟福誠懇崇敬，無論在為人方面還是在治學方面，盧瑟福都是他的楷模。1912年9月，波爾到赫爾辛基學院兼任編外副院長，主講熱力學的熱學基礎。1913年，他發表了知名論文《原子和分子的結構》.1920年9月，在波爾的不懈努力下，奧斯陸學院總算建成了理論化學研究所，海森堡、克拉
5、邁爾斯、狄拉克、泡利、赫韋希、朗道等許多杰出的數學學家都先后在這兒工作過。1922年，波爾因對研究原子的結構和原子的幅射所做得重大貢獻而獲得諾貝爾化學學獎。1924年6月，波爾被日本劍橋學院和利茲學院授予科學博士名譽學位，劍橋哲學學會接受他為即將會員，12月又被選為匈牙利科大學的外國通信教授。1927年初，海森堡、玻恩、約爾丹、薛定諤、狄拉克等成功地成立了原子內部過程的全新理論-量子熱學，波爾對量子熱學的成立起了巨大的推動作用。1927年9月，波爾首次提出了“互補原理”，奠定了赫爾辛基學聚會量子熱學解釋的基礎，并自此開始了與愛因斯坦持續多年的關于量子熱學意義的論爭。1965年玻爾逝世三華誕
6、時，阿姆斯特丹學院化學研究所被命名為尼爾斯·玻爾研究所。1997年IUPAC即將通過將第107號元素命名為,以記念玻爾。第三節：玻爾模型一、玻爾假定1913年，盧瑟福用α粒子散射實驗否認了核的存在，并且電子在核外怎么繞核運動，怎么解釋原子的線波譜和原子坍縮問題，精典理論在討論原子結構時遇見了無法逾越的障礙。當時，年僅28歲的玻爾（N.Bohr）來到盧瑟福實驗室，他認定原子結構不能由精典理論去找答案，正如他自己后來說的："我一聽到巴爾末公式，整個問題對我來說就全部清楚了。”結束目錄玻爾首先提出量子假定，掏出新的模型原子物理學褚圣麟，并由此構建了氫原子理論，從他的理論出發，能確切地導入
7、巴爾末公式，從純理論的角度求出里德伯常數，并與實驗值吻合的挺好。據悉，玻爾理論對類氫離子的波譜也能給出挺好的解釋。因而，玻爾理論一舉成功，很快為人們接受。結束目錄玻爾三條基本假定1.定態原則：電子繞核作圓周運動時，只在個別特定的軌道上運動原子物理學褚圣麟，在這種軌道上運動時，盡管有加速度,但不向外幅射能量，每一個軌道對應一個定態，而每一個定態都與一定的能量相對應；2.躍遷規則：電子并不永遠處于一個