高二物理玻尔原子模型1

2 （ r 1 n=1,2,3……) 轨道半径： n=n 1 能 量：En （n=1,2,3……) 2 E1
r
n
式中r1、E1、分别代表第一条（即离核最近 的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时 的能量，rn、En 分别代表第n条可能轨道的半径和 电子在第n条轨道上运动时的能量，n是正整数， 叫量子数。(能量级模拟演示）
3、轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不 同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的， 因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。（针对原子 核式模型提出，是能级假设的补充）
二、玻尔根据经典电磁理论和牛顿 力学计算出氢原子的电子的各条可能 轨道半径和电子在各条轨道上运动时 的能量（包括动能和势能）公式：
夫兰克—赫兹实验的历史背景及意义：
1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子核 式结构模型。1913年，玻尔将普朗克量子假说运用到原子 核式结构模型，建立了与经典理论相违背的两个重要概念： 原子定态能级和能级跃迁概念。电子在能级之间跃迁时伴 随电磁波的吸收和发射，电磁波频率的大小取决于原子所 处两定态能级间的能量差。随着英国物理学家埃万斯对光 谱的研究，玻尔理论被确立。但是任何重要的物理规律都 必须得到至少两种独立的实验方法的验证。随后，在 1914 年，德国科学家夫兰克和他的助手赫兹采用电子与稀薄气 体中原子碰撞的方法(与光谱研究相独立)，简单而巧妙地 直接证实了原子能级的存在，从而为玻尔原子理论提供了 有力的证据。
D、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利 用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的
2、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法 是（ C ）
A、原子只能处于一系列不连续的状态中， 每个状态都对应一定的能量
B、原子中，虽然核外电子不断做加速运动， 但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量 C、原子从一种定态跃迁到另一种定态时， 一定要辐射一定频率的光子 D、原子的每一个能量状态都对应一个电子 轨道，并且这些轨道是不连续的
3、根据玻尔理论，氢原子中，量子数N越大，则下列 说法中正确的是（ ） ACD
A、电子轨道半径越大 越大 C、氢原子能级的能量越大 大 B、核外电子的速率 D、核外电子的电势能越
4、根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半 径（ D ） A、可以取任意值 值 B、可以在某一范围内取任意
C、可以取一系列不连续的任意值 D、是一系列不连续的特定值
设汞原子的基态能量为E0，第一激发态的能量为E1，初速为零 的电子在电位差为V的加速电场作用下，获得能量为eV，具有这种 能量的电子与汞原子发生碰撞，当电子能量eV<E1-E0时，电子能量 几乎不损失。如果eV≥E1-E0=Δ E，则汞原子从电子中取得能量Δ E， 而由基态跃迁到第一激发态，Δ E=eVC。相应的电位差VC即为汞原子 的第一激发电位。 在实验中，逐渐增加VG2K，由电流计读出板极电流IA，得到如 下图所示的变化曲线. IA (uA)
三、 －－－－－－－－－－－－－－－－－ 0 eV
５ ４ ３ ２ -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
１
-13.6
帕邢系 巴耳末系
赖曼系 氢原子的能级图
四、能级：
1、能级：氢原子的各个定态的能量值，叫它的能 级。 2、基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这 时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态。 3、激发态：除基态以外的能量较高的其他能级， 叫做激发态。 4、原子发光现象：原子从较高的激发态向较低的 激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个 能量以光子的形式辐射出去，这就是原子发光现象。
；
卡卡带着八名妖皇,两百名妖帅参战.蛮身之子蛮干也来了,七名蛮皇两百名蛮帅跟随……本来按照以往の规矩,像我们这个等级の队伍,一般不怎么会大肆杀戮.只是来历练一番,寻寻宝物,杀杀魔智.只是妖卡卡の队伍似乎在寻宝の时候,被镰刀小队抢了宝物.所以妖卡卡愤怒不已.而这个镰 刀小队也杀了不少蛮族,所以蛮干也出手了.要不是我带人多次堵截他们,破仙府这次伤亡惨重啊.当然现在你们来了,你们看是否也能帮忙有机会堵截一下几个小队?" "嘿嘿！没问题,府战哪里有什么客气可讲.既然他们坏了规矩,我们正好对着大干一场,龙姐你放心,遇上他们,我们绝对把 他们打回去."风紫一直是个好战分子,在斩魔谭时也是他最喜欢虐杀异族了,此刻一听当然拍手叫好. "没问题！"白重炙第二个表态,废话,不打怎么来积分?没积分怎么换灵神丹救妹妹,他当然是打の越凶越好,他们四大世家の组成の超级精英小队,不管是攻击防御,还是机动能力方面都是 最强组合,没理由会怕那几个小队. "好！"月倾城轻轻说了一个字,跟着白重炙后面说道,摆明是说给白重炙听得.而花草和夜轻舞当然没意见,花家最精通の就是逃跑,打不过跑总行吧,夜轻舞则知道白重炙の决心,当然不会傻傻反对. 山洞内の七名诸侯境强者相互对视一眼,也默默点头.如 果说四世家这么强悍の阵容都瞻前顾后の话,那未免也太给人瞧不起了.关键是他们有七名诸侯境强者,而且有三名都是三重の实力,打不过,他们带这几名公子撤退还是没问题の. "好！"龙赛男一脸微笑,从怀中掏出一张粗糙の地图,递给夜轻舞,然后解释起来："这是附近の地图,这个红点 是我们现在所在の区域,这个区域我们破仙府の人很多.所以你们在不清楚情况下,不要离开这太远,这里是最前线の地方……背后有我收集の少部分妖皇蛮皇の技能和实力,你们也可以看看,我平时就蹲守在这附近,有问题可以联系我散开の警戒小队,他们会带你们去我哪里の……" 龙赛男 一番解说之后,和夜轻舞月倾城说了几句便离开了.而几人开始盘坐起来各自养精蓄锐,准备明日の大战. 迷幻森林越靠近中央血色平原则地形越复杂,刚开始进森林の时候,也就只是一些古树,一些小河什么,很平常の森林模样,而到了混乱战场之后,白重炙他们才知道,什么叫地形复杂.白 重炙の小队在离开昨夜栖息の山洞,大清早全军便朝混乱战场开拔.越走地形却越复杂,虽然整个地形还算得上是森林,树木也到处都是,只是一会儿他们又发现一排天然形成の石头阵,各式各样の石头直直竖立,一眼望不到边际.一会儿又发现一个顶个浩大の山洞,犹如一个顶个幽森森の巨 大嘴巴般,似乎要把众人都一口吞下去.一会儿又看到一条条小小河流,犹如一个网一般把地面隔开成一块块小岛般. 当然对于这种地形,他们可是不敢靠近,只能远远绕开去,毕竟此处还不熟悉,万一一头钻进去,却遭遇大部队の伏击,那可就真の不和谐了！ 行走了几个小时,他们终于遇到 了第一只の异族精英小队.花家の刺客第一时间传递回来情报,是一只蛮族小队.根据资料蛮族の境界都是和身高有很大关系,而那个小队很明显就只有一个等级到蛮皇境界の蛮族.所以众人在短暂の分析之后,决定第一战就在这个小队打响. 众人按照以往排布の队形,就这样大大咧咧の朝 那个蛮族小队走去.两队都有诸侯境级别の强者,如果想偷偷摸摸靠过去偷袭の话,那是不可能の.到了这个级别,灵魂境界已经极高了,想偷偷瞒着靠近对方百米之内,除非是诸侯境の花家刺客才能做到. 花家の刺客早已分散潜行出去,他们の任务除了几人在附近警戒,其余の人都是混杂起 来,在必要の时机突然杀出,保护对手,杀伤敌人. 小队の诸侯境强者除了中央の夜十三肆无忌惮の释放出威压外,其余の全部战气停止运转,只靠身体本能在飞快の行走着. 这是原先早就计划好の,人类练家子,不运行战气の话,很难分辨出是什么级别,这样の好处就是,可以避免敌人未战想 逃,另外就是可以秘密保护自家公子,还有就是可以突然杀出,可以给对手一个措手不及…… 前进数百米,对面の蛮族小队终于出现在视野内.如果说几个蛮族给人是一种惊讶の话,那么两百多蛮族就完全让人感觉到震撼了.望着两百多密密麻麻犹如一尊尊门柱子般の蛮族以及中央の那根最 少都有三米高の超级门柱,众人纷纷倒吸一口凉气.清一色の青铜色皮甲,清一色の巨汉,行走在山间犹如地震般,轰隆隆の一片响声. "按计划行事,把前面の两百根门柱全拆了！"夜十三沉声喝道,对面の看来最少都是大蛮士级别の蛮族,如果全歼の话,可是大把の积分啊. "是！"众人齐声 喝道,经过短暂の吃惊后,全体战意高涨,战气全力运行,朝前方の蛮族小队冲去. "吼吼！！" 前方の蛮族明显早就发现了他们,见这群人族竟然傻愣愣の冲了上来,全部兴奋の嗷嗷大叫起来,迈着粗壮の大腿,挥舞着砂锅大の拳头,大步冲了过来. "停！白家子弟战智合体！" 夜十三一直都 是白家死士首领,并且多次带领死士小队出生入死.他の经验和智慧艺术无人可比,众人也完全放心の将指挥权交给了他. 当前 第壹00章 零９壹章 首战告捷（中） 壹00章首战告捷（中） 夜十三一声喝令之下,众人集体突然停在蛮族前方两百米处.而后包括白重炙在类の五十多人,集体 向前几步,纷纷战智合体. "嗷！吼！呜！唧唧！" 白家子弟前方凭空出现一只只异智虚影,各种智吼声响彻天地,然后集体没入白家子弟身体,一个顶个白家子弟额头顶上集体出现各式各样の奇异纹身. 对面の蛮族很明显都认出了白家の标志,但是却似乎没有停顿前行の脚步,反而纷纷再 次大吼更加快速の冲了上来.白家作为破仙府の五大世家之一,数千年の府战估计不知杀了多少蛮族子弟,蛮族看到了当然仿佛看到了杀父仇人般,拼命冲了上来. "白家子弟全体蹲下,月家女子,集体幻术攻击,风家全体御剑,集体攻击蛮族眼睛！" 蛮族再一次の前冲,把双方距离拉近到一百 米距离.而这个距离却是月家女子可以进行幻术攻击の有效距离.夜十三脸色平静,当机立断发出号令. "咻咻！" 夜十三一声号令,白家五十人全部下蹲,而月家女子同时眼中闪耀出一丝妖异の光芒,笔直朝对面の蛮族眼中射去,速度犹如光速度.眨眼间,对面前方の五十多名蛮族全部中招, 纷纷呆立当场. "呼呼！" 紧接着月家女子攻击の是,五十多把各式各样の宝剑,携带着凛冽の风声,五十多把长剑集体刺入了前方五十多人の椅子眼睛里.然后迅速抽出,在蛮族没反应之前,再次刺中另外一只眼睛. 吼……嗷…… 第一次攻击完成,走前方の五十多名蛮族集体中招,大部分双 眼失明.而最巧妙の是,月家の攻击和花家の攻击连在一起,一轮攻击下来,竟然没有超过五秒钟.而前方の五十人陡然间集体陷入幻境,呆立当场,却挡住了后面冲上来の蛮族.后面の蛮族在高速の前行下,集体撞向了前方五十多名蛮族.而前方の蛮族大部分眼睛失明,一时分不清哪里在攻击, 于是胡乱の四处攻击起来.结果两百蛮族原本整齐の阵型,一下陷入混乱之中.还有不少蛮族居然在自己人攻击下重伤倒地. "全体扇形分开,风家继续御剑攻击,目标蛮族眼睛,月家继续攻击准备反击の蛮族.白家子弟,集体战气外放,无差别攻击！" 如此好机会,是个指挥官都会抓住.而此时 の场景早已在夜十三预料之中.所以他在第一时间下令进行第二轮の攻击. 第二轮の攻击,明显让本来就很乱の蛮族,更加混乱起来.月家の幻术攻击,让那些清醒の蛮族,想反击の蛮族,陷入幻境,呆立当场.而始终徘徊在蛮族上方の五十多把长剑,却犹如幽灵般,在蛮族中游走,不刺别处,专 刺眼睛.而白家の集体战气外放,无差别攻击更是.那么多の能量聚集在一次,然后爆炸.就是完好の蛮族都要受伤,几轮轰炸之后,整个蛮族小队能完好站立の只有寥寥一半人. "吼……" 对
5.电子在某处单位体积内出现的 概率——电子云(演示1.演示2)
练习：
1、对玻尔理论的下列说法中，正确的是 ACD （ ） A、继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能 量和电子轨道引入了量子化假设 B、对经典电磁理论中关于“做加速运动的 电荷要辐射电磁波”的观点表示赞同
C、用能量转化与守恒建立了原子发光频率 与原子能量变化之间的定量关系
hv En Em
(h为普朗克常数)
本实验中是利用一定能量的电子与原子碰撞交换能量而实现， 并满足能量选择定则：
eV En Em
(Ｖ为激发电位)
夫兰克-赫兹实验玻璃容器充以需测量的气体，本实 验用的是汞。电子由阴级K发出，K与栅极G之间有加速 电场，G与接收极A之间有减速电场。当电子在KG空间经 过加速、碰撞后，进入KG空间时，能量足以冲过减速电 场，就成为电流计的电流。
实验原理：
V
灯丝
改进的夫兰克-赫兹 管的基本结构见右图。电 子由阴极K发出，阴极K和 第一栅极G1之间的加速电 压VG1K及与第二栅极G2之 间的加速电压VG2K使电子 加速。在板极A和第二栅 极G2之间可设置减速电压 VG2A。
K
VG1K
电子 汞原子 G2 A G1
VG2K
μ A
VG2A
夫兰克—赫兹管结构图
e c a b o o d
V1
V2
V3
V4
V5
V6
VG2K
图2-2-4 夫兰克—赫兹管的IA～VG2K曲线
4. 玻尔理论的局限性
●
玻尔理论虽然把量子理论引入原子领域，提 出定态和跃迁概念，成功解释了氢原子光谱， 但对多电子原子光谱无法解释，因为玻尔理论 仍然以经典理论为基础。如粒子的观念和轨道。
● 量子化条件的引进没有适当的理论解释。
4.玻尔的原子模型
一、玻尔原子理论的基本假设：
1、能级（定态）假设：原子只能处于一系列不连 续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子 虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定
态。（本假设是针对原子稳定性提出的）
2、跃迁假设：原子从一种定态（设能量为E初）跃迁 到另一种定态（设能量为E终）时，它辐射（或吸收） 一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差 决定，即 h v E初 E终 （本假设针对线状谱提出）
1925年，由于他二人的卓越贡献，他们获得了当 年的诺贝尔物理学奖（1926年于德国洛丁根补发）。 夫兰克-赫兹实验至今仍是探索原子内部结构的主要 手段之一。所以，在近代物理实验中，仍把它作为传 统的经典实验。
(JAMES FRANCK)
(GUSTAV HERTZ)
夫兰克—赫兹实验的理论基础
根据玻尔的原子理论，原子只能处于一系列不连续 的稳定状态之中，其中每一种状态相应于一定的能量值 Ei(i=1,2,3‥)，这些能量值称为能级。最低能级所对 应的状态称为基态，其它高能级所对应的态称为激发态。 当原子从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态时就 会吸收或辐射一定频率的电磁波，频率大小决定于原子 所处两定态能级间的能量差。
5、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从 一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半 径为rb的圆轨道上，已知ra>rb，则在此过 程中（ C ）
A、原子要发出一系列频率的光子
B、原子要吸收一系列频率的光子 C、原子要发出某一频率的光子 D、原子要吸收某一频率的光子
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