2018届人教版选修3-5波尔的假设课件(12张)
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选修3-5 18.4波尔的原子模型ppt
的能量，从一个定态向另一个定态跃迁时要 吸收或辐射一定频率的光子，该光子的能量等 于这两个状态的能量差，即
h Em En
这个式子称为频率条件，又称辐射条件。
二.玻尔理论对氢光谱的解释
1. 氢原子的能级图
氢原子的轨道及对应的能级
n
量子数
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
2、能级假设：当电子在不同轨道上运动时，原 子处于不同状态,具有不同能量，所以原子能量 也是量子化的。 这些量子化的能量值叫能级； 原子中这些具有确定能量的稳定状态叫定态， 能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发态。
n 4
n∞：电子脱离核束缚
E
n 3
n 2
n 1
E4 E3
E2
E 0
小结
一、玻尔原子理论的基本假设
1、轨道假设：
2、定态假设：
3、跃迁假设：
二、玻尔理论对氢光谱的解释
三、玻尔模型的意义与不足
５ ４ ３
n=6
n=5
n=2 n=3 n=4
n=1
激 ２ 发 态
基 态 １
巴 耳 末 系
-13.6
二.玻尔理论对氢光谱的解释
3. 解释氢原子吸收光谱
Hδ
Hγ
Hβ Hα n 0 eV ∞ －－－－－－－－－－－－ -0.54 ５ －－－－－
４ ３ -0.85 -1.51
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
意义
(1)正确地指出原子能级的存在（原子能量量子化） (2)正确地指出定态和角动量量子化的概念； (3)正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；
不足
物理选修3-5人教版 18.2原子的核式结构模型 (共12张PPT)
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。原子的全 部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子 在核外空间绕着核旋转。
根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空 旷”的，举一个简单的例子：
原子
体育场
原子核
根据卢瑟福的原子核式模型和 α 粒子散射的实验数据， 可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出原子核 的大小。
(1) 原子的半径约为 10 ─ 10 m、原子核半径约是 10 ─14 m， 原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。
(2) 原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期 表内的原子序数相等。
(3) 电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。
1. 在用 α 粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的 α 粒子的
绝大多数 α 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但少数 α 粒子发生了较大的偏转，并且有极少数 α 粒子的偏转超过 了90°，有的甚至几乎达到180°。
西瓜模型或枣糕模型能否解释这种现象？
根据汤姆孙模型计算的结果：电子质量很小，对 α 粒子的 运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布， α 粒子 所受库仑力也很小，故 α 粒子偏转角度不会很大。
汤姆孙发现了电子，并且知道了电子是带负电 荷的，人们推断出原子中还有带正电的物质。那么 这两种物质是怎样构成原子的呢？
？
汤姆孙的原子模型பைடு நூலகம்
在汤姆孙的原子模型中，原子是一个球体，正电核均 匀分布在整个球内，电子镶嵌其中。
英国物理学家 汤姆孙
汤姆孙原子模型 （枣糕模型）
1909～1911年，英国物理学家 卢瑟福和他的助手们进行了 α 粒子 散射实验。
运A动. 全情部况α是粒( 子B穿过) 金属箔后仍按原来的方向前进
人教版高二物理选修3-5 18.4 波尔的原子模型 课件(17张PPT)
行
星
轨
道•围绕原子核运动的电子轨道半径只能是
半某些分立的数值。
径•且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定
1
是的，不产生电磁辐射 连
2
3 4
续
的
一、波尔原子模型的三个假设
1，电子轨道量子化
针对原子核式结构模型提出
2，原子能量量子化
针对原子的稳定性提出
能级：量子化的能量值 定态：原子中具有确定能量的稳定状态
基态：能量最低的状态 E （离核最近）
激发态：其他的状态 E E E
v
m r
５ ４ ３
量２ 子 数
１
能级图
ＥＥＥ３４５
激发态
Ｅ２
Ｅ１——基态
vm
r
轨道图
一、波尔原子模型的三个假设
1，电子轨道量子化
针对原子核式结构模型提出
2，原子能量量子化
针对原子的稳定性提出
3，跃迁条件（频率条件）
针对原子光谱是线状谱提出
察
立
思想：必与须彻底放弃经典概念？ 出科现矛盾
α粒关子键散射：实验用实验电子否定云概念汤 瓜姆 模取孙 型代的西经典的建立轨道学 模 型 概卢式念瑟结福构的模核型
所
出现提矛盾
获 得 原子稳定性事实 否定
氢光谱实验
的
卢瑟福的核 式结构模型
? 出
建立 科 玻尔模型 出现学矛盾
事
假
实 复杂（氦）原电子在某处否单定位体积内出玻现尔的模概型率——电建子立云
e
v
F
r + e
认 终落在原子核上,而使 为 原子变得不稳定．
e
事
实
e +
经 由于电子轨道的变 典 化是连续的，辐射 理 电磁波的频率等于 论 绕核运动的频率, 认 连续变化,原子光 为 谱应该是连续光谱
【人教版高中物理选修3-5】第17章波粒二象性课件
紫
普朗 克线
外 灾 难
瑞利--金斯线
维恩线
o1 2 3 4 5
6 78
/μm
人教版高中物理选修3-5
第17章 波粒二象性
3.能量子假说：辐射黑体分子、原子的振动可看
作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但
是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状
态中，谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可
第17章 波粒二象性
普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观 念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复 归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才坚 定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。
1918年他荣获诺贝尔物理学奖。
他的墓碑上只刻着他的姓名和
h 6.6261034 焦 秒
人教版高中物理选修3-5
人教版高中物理选修3-5
第17章 波粒二象性
普朗克的能量子假说和黑体辐射公式
1.黑体辐射公式 1900.10.19 普朗克在德国 物理学会会议上提出一个 黑体辐射公式
M
(T )
2πh c2
3
eh / kT
1
h 6.551034 Js
M.Planck 德国人 1858－1947
人教版高中物理选修3-5
固体在温度升高时颜色的变化
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1000K
1200K
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人教版高中物理选修3-5
一、 热辐射及其特点
1. 热辐射
第17章 波粒二象性
由于分子热运动导致物体辐射电磁波 温度不同时 辐射的波长分布不同
例如：铁块 温度 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色
这种与温度有关的辐射 称为热辐射 热辐射 --- 热能转化为电磁能的过程
人教版高中物理选修3-5 18.4玻尔的原子模型(共49张PPT)
光子的发射和吸收
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。
（电子克服库仑引力做功，
吸收光子
电势能增大，原子的能量增
基
加）
态
跃迁
激 发
辐射光子
（电子所受库仑力做正功，
态
电势能减小，原子的能量减
少）
原子若是吸收光子的能量而被激
通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的。 气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击， 有可能向上跃迁到激发态。 处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较 低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态。
这就是气体导电时发光的机理
玻尔理论解释不同元素的谱线有不同的素的谱线有不同特征呢？
电子从基态向激发态跃迁，电 子克服库仑引力做功， 增大电势能，原子的能量增加， 要吸收能量
电子跃迁模拟动画
跃迁假设（频率条件)
跃迁：原子由一个能量态变为另一 个能量态的过程称为跃迁。
电子从高能级向低能级跃迁
电子也可以从激发态向基态跃迁，电子 所受库仑力做正功，减小电势能，原子 的能量减少，要辐射出能量，这一能量 以光子的形式放出。
粒子轰击使电子电离 原子若是吸收外来实物粒子（例如自由电子）的能量而被激发
实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，
所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级
的能量差值（
）
就可使原子发生能级跃迁
玻尔
玻尔理论的成功
玻尔理论第一次将量子观念引入原子 领域，比较完满地解释了氢原子光谱，
他所提出的定态和跃迁这两个概念， 解决了原子的稳定性及原子发射和吸 收电磁辐射之谜，对量子论的建立有 着深远影响
2018年学习人教版波尔的原子模型教材课件PPT
根据：E=hv，λ=c/v
n=1 n=2 n=3 n=4
n=5 n=6
又Eδ =1.89eV= 3.03 ×10-19J 所以， λ δ=hc/ Eδ = 6.63×10-34 ×3.0 ×10-8 / 3.03 ×10-19J = 6.57 ×10-7(m)
Hδ
Hγ
Hβ
Hα
巴尔 末系 氢吸 收光 谱
2、能级假设：a.电子在不同轨道上运动时，原子处于不同状态 具有不同能量，所以原子能量也是量子化的。b.原子量子化的 能量值叫能级；原子中这些具有确定能量的稳定状态叫定态； 能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发态。（本假设是针对 原子稳定性提出的）
3、频率条件：电子从一种定态轨道（设能量为Em）跃迁到另一 种定态（设能量为En）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 （本假设针对线状谱提出）
2、氢原子的能级图
５ ４ ３ 激 发 态
E/eV n ∞－－－－－－－－－－－－－－－－－ 0 eV
２
巴 耳 末 系
帕-0.54 -0.85 -1.51 -3.4
基态 １ -13.6
赖曼系
（巴尔末系）
Hδ Hγ Hβ Hα
1 1 1 R( 2 2 ) n 3,4,5,... 2 n 巴耳末公式 R=1.10 107 m1 里德伯常量
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
人教版 物理 选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)
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五、玻尔理论的成功与局限性： 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版 物理选修3—5 18.4玻尔的原子模型(共24张PPT)
1.玻尔理论的成功之处:玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域, 提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律。轨道 量子化假设把量子观念引入原子理论，这是玻尔的原子理论之所以成功 的根本原因 2.玻尔理论的局限性:对更复杂的原子发光,玻尔理论却无法解释,它过多 地保留了经典粒子的概念。把电子运动看成是经典力学描述下的轨道运 动。 3.电子云:根据量子观念,核外电子的运动服从统计规律,而没有固定的轨 道,我们只能知道它们在核外某处出现的概率大小,画出来的图像就像云 雾一样,稠密的地方就是电子出现概率大的地方,把它形象地称作电子云。
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人教版选修3-5
第十八章 原子结构
第四节 玻尔的原子模型
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大
2、定态假设：
假
设
：
3、频率条件：
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三、玻尔的原子理论之轨道量子化假设：
五、玻尔理论的成功与局限性： 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版 物理选修3—5 18.4玻尔的原子模型(共24张PPT)
1.玻尔理论的成功之处:玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域, 提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律。轨道 量子化假设把量子观念引入原子理论，这是玻尔的原子理论之所以成功 的根本原因 2.玻尔理论的局限性:对更复杂的原子发光,玻尔理论却无法解释,它过多 地保留了经典粒子的概念。把电子运动看成是经典力学描述下的轨道运 动。 3.电子云:根据量子观念,核外电子的运动服从统计规律,而没有固定的轨 道,我们只能知道它们在核外某处出现的概率大小,画出来的图像就像云 雾一样,稠密的地方就是电子出现概率大的地方,把它形象地称作电子云。
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人教版选修3-5
第十八章 原子结构
第四节 玻尔的原子模型
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大
2、定态假设：
假
设
：
3、频率条件：
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三、玻尔的原子理论之轨道量子化假设：
人教版高中物理选修3-5课件： 18.4 波尔的原子模型 (共25张PPT)
3、如果大量氢原子处在n＝3的能级，会辐射出几种频率的光?其中波长最短 的光是在哪两个能之间跃迁时发出的?
解：能辐射3种频率的光。波长最短的光是从n=3的能级跃迁到
n=1的能级时发出的光。
4、包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连 续谱中这些波长的位置上便出现了谱线，这样的光谱做吸收光谱。 请用玻尔理论释:为什么各种原子吸收光谱中的每一条谱线都跟这 种原子的发射光谱中的一条亮线相对应?
1、轨道量子化与定态
①电子的轨道是量化的。
玻尔认为，原子中的电子在库仑引力的作用下， 绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。但不同 的是，电子运行轨道的半径不是任意的，只有当半径 的大小符合一定条件时，这样的轨道才是可能的。也 就是说，电子的轨道是量子化的。电子在这些轨道上 绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。
解：各种波长的复色光通过物质时，原子吸收了跟他的 原子谱线波长相同那些光子，使连续的复色光谱背 景上出现了谱线，由于原子只能吸收能量大小满足 两个能量之差hv=E2-E1的光子，从低态跃迁到高态， 在复色光谱中形成一条暗线，这条暗线刚好与E2跃 迁到E1发出的光子的明线相对应。因此各种原子吸 收光谱中的每一条暗线都跟该原子线状谱中的一条 亮线对应。
德 拜
朗 梅 尔
艾
皮 亨伦
卡 利费 德 奥斯
特特
赫 尔 岑
顿 德 尔
薛 定 谔
康
普
顿
库 德 森
布 拉 格
居
克 莱 默 斯
狄 拉 克
普 朗 克
里 夫 人
洛 仑 兹
爱 因 斯 坦
维
夏
菲 尔 特
泡 利
海
森 伯
福 勒
2018-2019学年高二物理人教版选修3-5课件：第十八章 4 玻尔的原子模型
3.第三条假设——跃迁假设 原子从一种定态(设能量为 En)跃迁到另一种定态(设能量为 Em) 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 hν=Em-En,这个式子称为频率条件公式,也叫辐射条件 公式,h 为普朗克常量,ν 为光子的频率。
典题例解 【例 1】 (多选)关于玻尔理论,以下论断中正确的是( ) A.原子的不同定态对应于电子沿不同的圆形轨道绕核运动 B.当原子处于激发态时,原子向外辐射能量 C.只有当原子处于基态时,原子才不向外辐射能量 D.不论当原子处于何种定态时,原子都不向外辐射能量
二、玻尔理论对氢光谱的解释 1.玻尔理论解释巴耳末公式 按照玻尔理论,从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为 hν=Em-En;巴耳末公式中的正整数 n 和 2 正好代表能级跃迁之前和之 后的定态轨道的量子数 n 和 2。并且理论上的计算和实验测量的里 德伯常量符合得很好,同样,玻尔理论也很好地解释甚至预言了氢原 子的其他谱线系。 2.解释气体放电发光 气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击,有可能跃迁 到激发态,激发态是不稳定的,会自发地向低能级跃迁,放出光子。 3.解释氢原子光谱的不连续 原子从较高的能态向低能态跃迁时放出光子的能量等于前后 两能级差,由于原子的能级是分立的,所以放出的光子的能量也是分 立的,因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
简答:电子的轨道是量子化的,电子在这些轨道上绕核转动时,虽然做加速运动, 但不向外辐射能量。
预习导引
一、玻尔原子理论的基本假设 1.轨道量子化 玻尔认为,电子绕原子核做圆周运动,服从经典力学的规律,但轨 道不能是任意的,只有半径在符合一定条件时,电子在这些轨道上绕核的转 动是稳定的,不产生电磁辐射。 2.能量的量子化 电子在不同轨道上运动时能量是不同的,轨道的量子化势必对 应着能量的量子化,这些量子化的能量值叫作能级。 这些具有确定的 能量稳定状态称为定态,能量最低的状态叫作基态。也就是说,原子 只能处在一系列不连续的能量状态中。 氢原子基态能量为-13.6 eV。
高中物理人教版(选修3-5)第十八章原子结构第4节玻尔原子模型(PPT24张)
背 景 知 识
一、玻尔理论提出的背景
1、1900年普朗克把能量子引入物理学，正确破除了 “能量连续变化”的传统观念，成功解释了黑体辐射规 律。 2、1905年爱因斯坦提出了光本身就是一个个不可 分割的能量子组成的，建立了光子新概念，成功解释了 光电效应现象。
背 景 知 识
一、玻尔理论提出的背景
猜想：从宏观现象总结出来的 经典电磁理论不适用于原子这样小 的物体产生的微观现象。 1913年玻尔在卢瑟福学说的基
第十八章
原子结构
第3节
玻尔原子模型
学习目标
1.知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容。 2. 了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等
概念，会计算原子跃迁时吸收或辐射光子的能量。
3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子光谱。
4.了解波尔模型的不足之处及原因。
背 景 知 识
一、玻尔理论提出的的背景
1.新的原子结构理论必须满足的要求 保留原有已经取得的成功之外，更换困惑之处， 能解释已知的事实。具体有： （1）保留核式结构； （2）能解释原子的稳定性和原子的分立谱线； （3）不同于经典理论且没有实验证据，应表达成假设。
才能被吸收。
n ∞
量子数
E=Ekn+Epn/eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
5 光子的能量只有恰好等于能级差时， 4 3 2
2.实物粒子使原子跃迁:
粒子能量可以全部或部分被吸收
E粒子 Em En
3.原子电离：电子完全摆脱原子核的束缚，成为自由电子 E粒子 En E粒子 E En
巩固练习
【例1】如图所示，是氢原子四个能级的示意图．当氢原
子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出光子a，当 氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出光子b， 则以下判断正确的是( C ) A．光子a的能量大于光子b的能量
《玻尔的原子模型》人教版高二物理选修3-5PPT模板
人教版高中物理选修3-5
第18章 原子结构
第4节 玻尔的原子模型
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
课堂引入
玻尔是谁？
尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔(丹麦文:Niels Henrik David Bohr，1885年10月7日-1962年11月18日)，男， 丹麦物理学家，哥本哈根大学硕士/博士，丹麦皇家科学院院士，曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章， 英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位，1922年获得诺贝尔物理学奖。
玻尔通过引入量子化条件，提出了玻尔模型来解释氢原子光谱;提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量 子力学，他还是哥本哈根学派的创始人，对二十世纪物理学的发展有深远的影响。
课堂引入
汤姆孙发现电子 枣糕模型
否定
α散射实验
为什么光谱是特征明线？ 原子为什么会稳定存在？
核式结构模型
原子稳定性
氢光谱实验
课堂引入
课堂小结
轨道假设
玻 玻尔 尔 假设
定态假设
的
能量假设
原
子
结
构
玻尔模型与氢原子光谱的统一性
模
型 玻尔与
氢光谱
玻尔模型的局限性
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，其轨道半径 不断缩小，最终落在原子核上．由于电子轨道的变化是连续 的，辐射电磁波的频率也会连续变化．
事实上，原子是稳定的，辐射电磁波 的频率也只是某些确定的值．
课堂引入
1913年玻尔提出了自己的原子结构假说
A.用10.２eV的光子照射 B.用11eV的光子照射 C.用14eV的光子照射 D.用11eV的电子碰撞
典型例题
第18章 原子结构
第4节 玻尔的原子模型
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
课堂引入
玻尔是谁？
尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔(丹麦文:Niels Henrik David Bohr，1885年10月7日-1962年11月18日)，男， 丹麦物理学家，哥本哈根大学硕士/博士，丹麦皇家科学院院士，曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章， 英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位，1922年获得诺贝尔物理学奖。
玻尔通过引入量子化条件，提出了玻尔模型来解释氢原子光谱;提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量 子力学，他还是哥本哈根学派的创始人，对二十世纪物理学的发展有深远的影响。
课堂引入
汤姆孙发现电子 枣糕模型
否定
α散射实验
为什么光谱是特征明线？ 原子为什么会稳定存在？
核式结构模型
原子稳定性
氢光谱实验
课堂引入
课堂小结
轨道假设
玻 玻尔 尔 假设
定态假设
的
能量假设
原
子
结
构
玻尔模型与氢原子光谱的统一性
模
型 玻尔与
氢光谱
玻尔模型的局限性
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，其轨道半径 不断缩小，最终落在原子核上．由于电子轨道的变化是连续 的，辐射电磁波的频率也会连续变化．
事实上，原子是稳定的，辐射电磁波 的频率也只是某些确定的值．
课堂引入
1913年玻尔提出了自己的原子结构假说
A.用10.２eV的光子照射 B.用11eV的光子照射 C.用14eV的光子照射 D.用11eV的电子碰撞
典型例题
人教版物理选修3-5《玻尔的原子模型》ppt课件(68页)
(2)注意直接跃迁与间接跃迁
原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时,有时可能是直
接跃迁,有时可能是间接跃迁.两种情况辐射(或吸收)光子的 频率不同.
(3)注意跃迁与电离 hν =Em-En只适用于光子和原子作用使原子在各定态之间跃迁 的情况，对于光子和原子作用使原子电离的情况，则不受此
条件的限制,这是因为原子一旦电离，原子结构即被破坏，因
(2)原子的能量应根据能级公式分析. (3)结合能级高低判断是吸收还是放出光子 .
【标准解答】选B、D.由玻尔理论知，当电子由离核较远的轨
道跃迁到离核较近的轨道上时，要放出能量，故要放出一定 频率的光子；电子的轨道半径小了，由库仑定律知，它与原 子核之间的库仑力大了，故A、C错，B、D正确.
【规律方法】
当电子的轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能 增大，反之电势能减小.
可见电子在可能的轨道上绕核运动时，r增大，则Ek减少，Ep 增大，E增大；反之，r减小，则Ek增大，Ep减少，E减少.与
卫星绕地球运行相似.
3.跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，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，
而不再遵守有关原子结构的理论.如基态氢原子的电离能为 13.6 eV，只要大于或等于13.6 eV光子都能被基态的氢原子
吸收而发生电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后
产生的自由电子的动能越大.至于实物粒子和原子碰撞的情况， 由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要 入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，就可使 原子受激发而向较高能级跃迁.
(3)其能级公式： E n
E1 , 式中n称为量子数，对应不同的轨 2 n
人教版高中物理《玻尔的原子模型》优秀课件
能
级2
1
E/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4
-13.6
rn = n2r1
1 En = n2 E1
r1 0.053nm
(E1 = -13.6eV)
n = 1, 2, 3
第十三页，共24页。
对能级的理解：
2. 这里的电势能 Ep＜0，原因是规定了无限远处的电势能为零。
这样越是里面轨道电势能越少，负得越多。
光子的能量只有等于能级差
时，才能被吸收
1
-13.6
第十九页，共24页。
思考2：分别能量为2eV、10eV的光子照射处于n=2激 发态的氢原子，结果如何？
电离： hv E En
即： hv En
电离后电子剩余动能为：
Ek hv En hv En
注意：En为负值
n 量子数 ∞
5 4 3 2
➢定态：原子中具有确定能量的稳定状态
基态：能量最低的状态（离核最近）
激发态：其他的状态 能级图
5 4 3
量2 子 数
E５ E４ E３
激 发
态
E２
1
E１— 基态
3
2v
1
m
r
轨道图
第十页，共24页。
假说3：频率条件(跃迁假说)
针对原子光谱是 线状谱提出
Em
v
原子从Em能级跃迁到En 能级（ Em>En ）时，会放 出能量为hv的光子，其能
量由前后能级差决定：
第十一页，共24页。
h Em En
光子的发射和吸收
低 吸收光子
能
跃迁
级
高 能 级
辐射光子
h Em En
第十二页，共24页。
级2
1
E/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4
-13.6
rn = n2r1
1 En = n2 E1
r1 0.053nm
(E1 = -13.6eV)
n = 1, 2, 3
第十三页，共24页。
对能级的理解：
2. 这里的电势能 Ep＜0，原因是规定了无限远处的电势能为零。
这样越是里面轨道电势能越少，负得越多。
光子的能量只有等于能级差
时，才能被吸收
1
-13.6
第十九页，共24页。
思考2：分别能量为2eV、10eV的光子照射处于n=2激 发态的氢原子，结果如何？
电离： hv E En
即： hv En
电离后电子剩余动能为：
Ek hv En hv En
注意：En为负值
n 量子数 ∞
5 4 3 2
➢定态：原子中具有确定能量的稳定状态
基态：能量最低的状态（离核最近）
激发态：其他的状态 能级图
5 4 3
量2 子 数
E５ E４ E３
激 发
态
E２
1
E１— 基态
3
2v
1
m
r
轨道图
第十页，共24页。
假说3：频率条件(跃迁假说)
针对原子光谱是 线状谱提出
Em
v
原子从Em能级跃迁到En 能级（ Em>En ）时，会放 出能量为hv的光子，其能
量由前后能级差决定：
第十一页，共24页。
h Em En
光子的发射和吸收
低 吸收光子
能
跃迁
级
高 能 级
辐射光子
h Em En
第十二页，共24页。
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原子光谱是不 连续的,是线
状谱
以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经 典电磁理论不适用于原子这样小的物体产 生的微观现象。为了解决这个矛盾，1913 年丹麦的物理学家玻尔在卢瑟福学说的基 础上，把普朗克的量子理论运用到原子系 统上，提出了玻尔理论。
针对原子核式结构模型提出
•围绕原子核运动的电 子轨道半径只能是某
玻尔的假设
经 典 理 论 认 为 事 实
电子绕核运动将不断 向外辐射电磁波，电 子损失了能量，其轨 道半径不断缩小，最 终落在原子核上,而使 原子变得不稳定．
r
e
v e F
+
e
e
+
经 典 理 论 认 为 事 实
由于电子轨道的变 化是连续的，辐射 电磁波的频率等于 绕核运动的频率, 连续变化,原子光 谱应该是连续光谱
典例：
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
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
三、玻尔模型的局限性 玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射 的电磁波的问题，但是也有它的局限性．
在解决核外电子的运动时 成功引入了量子化的观念
同时又应用了“粒子、 轨道”等经典概念和 有关牛顿力学规律
量子化条件的 引进没有适当 的理论解释。 氦原子光谱
除了氢原子光谱外，在解决其
他问题上遇到了很大的困难．
些分立的数值。
•且电子在这些轨道上 绕核的转动是稳定的， 不产生电磁辐射，也 就是说，电子的轨道 也是量子化的
电子在不同的轨道上运 动，原子处于不同的状 态．玻尔指出，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。在这 些状态中原子是稳定的。
针对原子的稳定性提出
能级：量子化的能量值。 定态：原子中具有确定能量的稳定状态 基态：能量最低的状态（离核最近）
激发态：其他的状态
５ ４ ３
E∞
量 子 数
Ｅ５ Ｅ４ Ｅ３ Ｅ２
激发态
1
2 3
２
１
Ｅ—— 基态 １
能级图
轨道与能级相对应
针对原子光谱是线状谱提出
当电子从能量较高的定态轨道 （其能量记为Ｅm）跃迁到能量较 低的定态轨道（能量记为Ｅn， m>n）时，会放出能量为hν的光 子（h是普朗克常量），这个光子 的能量由前后两个能级的能量差 决定， 即hν＝Ｅm-Ｅn 称为频率条件，又称辐射条件
n
En
二、玻尔理论对氢光谱的解释
轨道与能级相对应 n
赖曼系（紫外线）
E/eV ∞ －－－－－－－－－ 0
５ ４ ３ ２ -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
巴耳末系（可见光）
N=1 N=2
帕邢系（红外线）
N=3
N=4 N=513.6 成功解释了氢光谱的所有谱线。 １
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