玻尔理论教学浅析

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高中物理_波尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_波尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思

第四节玻尔的原子模型课题玻尔的原子模型课型新授教学目标与知识点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。

3、能用玻尔理论简单的解释氢原子模型。

4、了解玻尔模型的不足及原因。

教学重点玻尔原子理论的基本内容教学难点应用波尔理论解释氢原子的能级跃迁及能级公式的应用教学方法演示讲解、启发、引导,学生讨论、交流。

教学过程教学内容教师教学补充引入新课前一节提到卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论产生了矛盾,这说明了经典的电磁理论不适用于原子结构,那么怎么解释原子是稳定的?又怎么解释原子发光的光谱不是连续光谱呢?核式结构学说在解释原子发光现象和原子的稳定性问题时遇到了空前的困难,玻尔在总结前人经验成果的基础上进一步研究,提出了自己的理论。

(二)新课教学1.玻尔的原子理论(1)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)(2)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)(3)跃迁假设:原子从一种定态(设能量为)跃迁到另一种定态(设能量为)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hv=Em-En(h为普朗克常量)(本假设针对线状谱提出)2.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:轨道半径:r n=n2.r1 n=1,2,3……能量:En=E1/n2 n=1,2,3……式中、E1 =-13.6eV E1代表第一条(即离核最近的)可能轨道电子在这条轨道上运动时的能量.3.氢原子的能级图从玻尔的基本假设出发,运用经典电磁学和经典力学的理论,可以计算氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量。

如何看待《原子物理学》中的玻尔理论与量子力学

如何看待《原子物理学》中的玻尔理论与量子力学

第20卷 第2期太原教育学院学报V o l.20N o.2 2002年6月JOURNAL OF TA I YUAN INSTITUTE OF EDUCATI ON Jun.2002如何看待《原子物理学》中的玻尔理论与量子力学赵秀琴1, 贺兴建2(1.太原师范学院,山西太原030031;2.太原市教育学院,山西太原030001)摘 要:《原子物理学》在物理学的教育和学习中有着特殊的地位,特别是量子论建立初期的知识体系,是物理学获得知识、组织知识和运用知识的典范,通过量子论建立过程的物理定律、公式后面的思想和方法的教学,使学生在原子物理的学习过程中掌握物理学的思想和方法。

关键词:原子物理学;玻尔理论;量子力学中图分类号:O562 文献标识码:A 文章编号:100828601(2002)022*******《原子物理学》在物理学的教育和学习中有着特殊的地位,特别是量子论建立的初期知识体系,是物理学获得知识、组织知识和运用知识的典范,通过不断地提出经典物理无法解决的问题,提出假设、建立模型来解释并提出新的结论和预言,再用新的实验检验、修改或推翻,让学生掌握这种常规物理学的发展模式和过程。

通过量子论的建立过程的物理定律、公式后面的思想和方法的教学,使学生在原子物理的学习过程中掌握物理学(特别是近代物理学)的思想和方法。

一、玻尔理论的创立19世纪末到20世纪初,物理学的观察和实验已开始深入到物质的微观领域。

在解释某些物理现象,如黑体辐射、光电效应、原子光谱、固体比热等时,经典物理概念遇到了困难,出现了危机。

为了克服经典概念的局限性,人们被迫在经典概念的基础上引入与经典概念完全不同的量子化概念,从而部分地解决了所面临的困难。

最先是由普朗克引入了对连续的经典力学量进行特设量子化假设。

玻尔引入了原子定态概念与角动量量子化规则取得了很大的成果,预言了未激发原子的大小,对它的数量级作出了正确的预言。

它给出了氢原子辐射的已知全部谱线的公式,它与概括了发射谱线实验事实的经验公式完全一致。

量子力学中的玻尔模型分析

量子力学中的玻尔模型分析

量子力学中的玻尔模型分析量子力学是物理学的一个重要分支,研究微观粒子的性质和行为规律。

在量子力学的发展历程中,玻尔模型是一个具有重大影响的里程碑。

玻尔模型是由丹麦物理学家尼尔斯·玻尔在20世纪早期提出的,它为解释氢原子光谱线的发射规律提供了一个简单而直观的模型。

玻尔通过假设电子在特定的轨道上运动,并且只能处于某些特定的能级上,使得能量的变化量为一定值。

这种模型对于描述氢原子光谱线的波长和强度提供了定量预测,并且与实验结果十分吻合,这一点为玻尔模型的成功奠定了基础。

然而,虽然玻尔模型在解释氢原子光谱线等方面具有良好的效果,但它也存在一定的局限性。

首先,玻尔模型无法解释其他原子的光谱线,因为其他原子有多个电子,电子之间的相互作用使得能级结构更加复杂。

其次,玻尔模型忽略了波动性,即电子在轨道上的运动被视为经典的粒子运动,而忽略了电子的波动性质。

为了解决这些问题,量子力学的理论发展逐渐完善了玻尔模型。

根据量子力学的基本原理,电子不再被看作经典的粒子,而是具有波粒二象性的粒子。

根据德布罗意的波粒二象性假设,电子具有波动性质,并且其波函数描述了其可能的位置和动量状态。

量子力学引入了概率的概念,通过波函数的幅度平方来描述电子出现在某一位置的可能性。

而电子在轨道上的运动被描述为一种“驻波”,即波函数的振幅在某些位置上为零,反映了电子在这些位置上几乎不可能出现的特点。

这种波动性质是经典力学所无法解释的,正是量子力学的重要特征。

在量子力学中,电子的能级也被描述为量子化的能量,其中每个能级对应于一定的电子状态。

而电子的能量在不同能级之间的跃迁,对应于原子光谱线的发射和吸收。

这种量子化的能级和跃迁过程与玻尔模型中的概念是一致的,但量子力学完善了对电子行为的理解,使得其适用范围更广。

总结来说,玻尔模型是量子力学发展过程中的一个重要里程碑,它为解释氢原子光谱线提供了简单直观的模型,并且与实验结果吻合。

但玻尔模型也存在局限性,无法解释其他原子的光谱线和电子的波动性。

高中物理玻尔理论教案

高中物理玻尔理论教案

高中物理玻尔理论教案
学科:物理
年级:高中
课时:1
教学目标:
1.了解波尔理论的基本概念和内容;
2.掌握波尔理论中的原子结构和能级的基本原理;
3.能够运用波尔理论解释原子的光谱和能级跃迁;
4.培养学生分析问题和解决问题的能力。

教学重点:
1.波尔理论的基本概念和内容;
2.原子的光谱和能级的解释;
3.能级跃迁的原理。

教学难点:
1.能级跃迁的解释;
2.原子光谱的应用。

教学准备:
1.教材:《物理课本》;
2.多媒体教学设备。

教学过程:
一、导入(5分钟)
教师引入波尔理论的基本概念和历史背景,激发学生对波尔理论的兴趣。

二、讲解波尔理论(15分钟)
1.波尔理论的提出和基本内容;
2.原子结构的描述;
3.能级和量子数的概念。

三、应用波尔理论分析问题(15分钟)
1.波尔理论解释原子的光谱;
2.能级跃迁的过程;
3.量子数的物理意义。

四、课堂练习(10分钟)
学生进行波尔理论相关的练习,加深对波尔理论的理解和掌握。

五、总结与拓展(5分钟)
教师总结本节课的内容,提出问题,引导学生思考波尔理论的应用和拓展。

作业:完成相关习题;查阅资料,了解波尔理论的实验验证。

教学反思:
通过本节课的教学,学生可以了解波尔理论的基本概念和内容,掌握波尔理论的原子结构和能级的基本原理,培养学生分析问题和解决问题的能力。

同时,注重培养学生的实践能力和思考能力,促进学生对物理知识的理解和运用。

玻尔原子模型解析

玻尔原子模型解析

玻尔原子模型解析玻尔原子模型是物理学家尼尔斯·玻尔于1913年提出的一个关于原子结构的理论模型。

该模型通过对氢原子的独立研究,揭示了原子的结构和能级分布,为量子力学的发展奠定了基础。

在本文中,我们将对玻尔原子模型进行解析,探讨其基本原理和对原子结构的贡献。

玻尔原子模型的基本原理是以核心为中心的原子结构。

根据该模型,原子由一个中央的带电核心(通常是一个或多个质子)和围绕核心旋转的电子组成。

电子在不同的轨道上运动,每个轨道对应着特定的能级。

这些能级是量子化的,只有特定的能量值才能被电子占据。

当电子不受外界干扰时,它们会在最低能级上稳定地旋转。

如果电子受到光或热等能量的激发,它们将跃迁到更高的能级。

当电子回到低能级时,会释放出光子,从而产生光谱线。

玻尔原子模型的重要性在于它成功地解释了氢原子光谱现象。

原子的光谱是指当原子受到能量激发时,会发射出一系列离散的光线。

玻尔通过研究氢原子的光谱现象,发现了一些规律。

他观察到,氢原子的光谱线只出现在特定的波长位置,并且呈现出一定的序列和间距关系。

根据这些观察结果,玻尔提出了几个重要结论。

首先,玻尔认为电子在轨道上只能存在于特定的能级。

这些能级之间有固定的能量差,电子只能在这些能级间进行跃迁,不会停留在中间位置。

这一观点被称为量子化条件。

玻尔用了一个很著名的公式,即能级差的大小等于普朗克常数和电子频率乘积。

这个公式成功地解释了氢原子的光谱线的波长、频率和能级之间的关系。

其次,玻尔提出了一个量子数概念,即主量子数、角量子数和磁量子数。

主量子数用来描述电子所处的能级,角量子数用来描述电子在轨道上的角动量,磁量子数用来描述电子在轨道上的磁矩。

这些量子数限制了电子的运动状态,使得它们的运动具有一定的规律性。

最后,玻尔原子模型还对玻尔半径进行了描述。

玻尔半径是电子在轨道上运动时与核心之间的平均距离。

根据玻尔半径的计算公式,玻尔提出了一个关于电子运动稳定性的条件,即电子在轨道上运动时所受到的离心力与库伦引力之间达到平衡。

玻尔模型解析

玻尔模型解析

玻尔模型解析玻尔模型是物理学家尼尔斯·玻尔在1913年提出的,该模型用于解释原子中电子的行为和电子能级的排布。

它被认为是理解和描述原子结构的一种简化模型。

本文将对玻尔模型的原理和应用进行详细解析。

一、玻尔模型的原理玻尔模型基于下面几个假设:1. 氢原子中的电子绕着原子核作圆周运动,类似于一个行星绕着太阳运行。

这种运动被称为量子化运动,即只能存在特定的能量级别。

2. 电子在特定轨道上运动时,不会辐射出能量。

只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,才会吸收或辐射能量。

3. 电子只能处于特定的能级,不会停留在能级之间的状态。

根据这些假设,玻尔模型可以推导出以下几个关键结论:1. 电子的能级与距离原子核的距离相关。

能级越高,距离核心的距离越远。

2. 跃迁时,电子会吸收或放出特定能量的光子。

吸收的光子能量与跃迁前后的能级差相关。

3. 能级越高,电子的能量越大,光子的频率越高。

二、玻尔模型的应用玻尔模型的提出对原子物理学的发展起到了重要作用。

它的应用主要包括以下几个方面:1. 解释氢光谱根据玻尔模型,氢原子的电子处于特定的能级,当电子从一个能级跃迁到另一个能级时,会放出特定频率的光子。

这就解释了氢光谱中的发射线为何是不连续的,每条发射线对应着一个特定的能级差。

2. 描述原子结构玻尔模型将原子中的电子比作行星绕太阳运行,这种图像有助于人们形象地理解原子结构。

通过描述电子的分布和能级,可以更好地解释化学反应和分子的形成。

3. 基础教学工具玻尔模型作为原子结构的简化模型被广泛应用于物理和化学的教学中。

它为学生提供了一个更容易理解的框架,并为他们进一步学习原子结构的复杂理论打下基础。

综上所述,玻尔模型是理解原子结构和描述电子行为的一种简化模型。

它通过将原子中的电子比作绕核的行星,解释了实验中观察到的现象,并为进一步研究原子物理学提供了基础。

尽管玻尔模型在解释较为简单的系统中有效,但随着科学技术的进展,我们已经发现了更为复杂的原子结构和电子行为,这使得玻尔模型在现代物理学中的应用受到了一定的限制。

玻尔理论解析

玻尔理论解析

玻尔理论解析玻尔理论是现代物理学的重要理论之一。

它是由丹麦物理学家尼尔斯.玻尔于1913年提出的,用来解释原子发射和吸收光的能量量子化现象。

本文将对玻尔理论进行深入解析,探讨它的意义和应用。

原子结构与玻尔理论在玻尔理论之前,对原子内部的结构和电子运动的认识非常有限。

人们只知道电子以某种方式绕原子核旋转,但具体的过程和原理并不清楚。

玻尔在研究氢原子时发现了光谱线的量子化现象,即当高能量的电子从外向里跃迁时,会放出特定的频率的光。

他将这种现象归结为电子的能量量子化,即电子只能在能量水平上跃迁,不能跃到中间的过渡状态。

这种跃迁所释放的能量正好与所放出的光的能量相等,从而产生了光谱吸收和发射的现象。

玻尔理论的出现,让我们对原子的电子结构和运动有了更深层次的认识。

根据玻尔理论,原子的电子以离散的能级存在,而这些能级是量子化的。

在每一个能级上,电子的能量是稳定的,不会出现停留在中间的临时状态。

当电子由高能级跃迁到低能级时,会释放出一定能量的光子,称为辐射。

反之,当电子从低能级跃迁到高能级时,会吸收一定能量的光子,称为吸收。

这种跃迁只能发生在某些特定的条件下,如外部激发或热激发。

物理学中的量子观念玻尔理论的出现,不仅深化了对原子结构的认识,也对量子物理学的发展产生了深远影响。

量子观念,即物理学中基本粒子的量子化现象和描述,是从玻尔理论开始的。

在量子观念中,粒子的性质和运动是离散和量子化的,与经典物理学所描述的连续性和定量化的性质有很大的不同。

量子观念的出现,开启了现代物理学的新纪元,对多个物理学分支的发展产生了巨大的推动作用。

应用价值玻尔理论在物理学中的应用价值非常大。

它不仅对原子结构和运动的研究有巨大的促进作用,也同时拓展了理论物理学的应用范围。

该理论广泛应用于物理学、化学、生物学、医学等众多领域中,包括原子能源、材料科学、光学技术、电子学等方面。

玻尔理论的实用价值,让它成为现代物理学中的一项核心理论之一,应用前景广阔。

量子力学玻尔模型的解析

量子力学玻尔模型的解析

量子力学玻尔模型的解析量子力学是一门探究微观世界的科学,而玻尔模型则是其中的一个经典模型。

它被用来解析氢原子等单电子系统的能级结构以及光谱辐射等现象。

本文将介绍玻尔模型的基本原理和解析方法。

1. 玻尔模型的基本原理玻尔模型是以经典物理学为基础的量子力学模型。

它基于以下三个假设:(1) 原子中的电子绕核运动的轨道是圆形的。

(2) 电子在轨道中运动时不会辐射,只有在跃迁时才会发射或吸收能量。

(3) 跃迁时电子从一个轨道到另一个轨道,能量差等于发射或吸收的光子能量。

根据这三个假设,可以推导出玻尔模型的基本结论:原子的能级是量子化的,能级之间的跃迁只能发生在某些特定的频率下。

2. 玻尔模型的能级结构解析玻尔模型的能级结构可以通过以下公式来计算:E_n = -\frac{me^4}{2\epsilon_0^2 h^2 n^2}其中E_n表示第n级能量,m表示电子质量,e表示元电荷,\epsilon_0表示真空介电常数,h表示普朗克常数,n表示能级数。

可以看到,当n增大时,能级间隔越来越小,电子跃迁的能量不再集中在某一频率范围内,而是变得连续。

这是因为玻尔模型只适用于单电子系统,而在实际的多电子原子系统中,电子之间的相互作用会使能级分裂。

此外,玻尔模型还可以解析氢原子等的光谱线性质。

对于氢原子,其发射或吸收光子的波长可以通过以下公式计算:\frac{1}{\lambda} = R_H (\frac{1}{n_f^2}-\frac{1}{n_i^2})其中R_H表示里德伯常量,n_i和n_f表示跃迁前后电子的能级。

通过这个公式,可以计算出氢原子发射光谱和吸收光谱的波长。

此外,玻尔模型还可以解析氦原子等的双电子系统的能级结构。

3. 玻尔模型的局限性和发展尽管玻尔模型为量子力学的发展奠定了重要的基础,但其本身仍有很多局限性。

例如,电子的轨道不一定是圆形的,电子的运动速度无法用经典物理学描述等。

因此,玻尔模型只能用来解析单电子系统下的一些基本现象,而在实际中通常需要引入更为复杂的模型来描述多电子系统。

如何理解有关玻尔理论的几个问题

如何理解有关玻尔理论的几个问题
E1 n2
根据轨道关系有
r n = n r1 , r 1 为氢原子处于基态时电子轨道的半径, 即
r 1 = 0. 53×10 10 2
m,

E n=
2
ke
2
2n 2 r 1
=
1
n
2
E1 .
( 其中 E 1= - ke = - 13 16 eV , 即为氢原子处 2r1 于基态时的能量) 这样, 氢原子的能级就成了负值. 其物理 意义为: 电子被氢原子核所束缚, 若没有足够 的能量 , 电子就不能摆脱原子核对它的束缚, 不能自动脱离 氢原子核成为自由 电子 . 由于
当光子和原子作用而使原子在各定态之 间跃迁时 , 满足公式 h Μ = E 初 - E 末 , 而对于光 子与原子作用使原子电离, 或实物粒子与原子 作用而使原子激发的情况就不受此条件的限 制 . 这是因为原子一旦电离, 原子的结构就被 破坏 , 因而不再遵守有关原子结构的理论 . 实 物粒子与原子碰撞时, 由于实物粒子的动能可 全部或部分地为原子吸收, 所以只要入射粒子 的动能大于或等于原子的某两定态间的能量 之差 , 都可能使原子受激发而产生能级跃迁, 但原子所吸收的能量仍不是任意的, 一定等于 原子产生跃迁的两个能级间的能量差 . 例 2 欲使处于基态的氢原子激发 , 下列 措施可行的是 A. 用 101 2 eV 的光子照射 B. 用 11 eV 的光子照射 C. 用 14 eV 的光子照射 D. 用 11 eV 的电子碰撞 对于该题由以上分析可知: 1012 eV 的光 子能被吸收, 而 11 eV 的光子不能被吸收 . 对 于 14 eV 的光子, 其能量大于氢原子的电离能 ( 1316 eV ) 可以使氢原子电离 , 使电子脱离核 的束缚而成为自由电子 , 而不受跃迁 条件限 制, 且自由电子动能为 014 eV . 而电子为实物 粒子 , 它的能量大于氢原子第一和第二能级间 的能量差 , 可以部分被氢原子吸收使氢原子激 发 . 因而该题的正确答案为选项 A 、 C、 D. 四、 氢原子核外电子的绕行速度与原子能 级的关系 氢原子核外电子处于高激发态时 , 电子运 行的速率是不是比基态或低激发态的速率大? 例 3 根据氢原子的玻尔模型, 核外电子 在第一 ( n = 1) 、 第三 ( n = 3) 轨道上运行时, 以 下说法正确的是 A 1 速率之比为 3∶1 B 1 周期之比为 1 ∶ 3 C 1 能量之比为 3 ∶1

如何吃透玻尔理论

如何吃透玻尔理论

高中教学中如何吃透玻尔理论---------玻尔理论的理解中应注意的问题马永飞(新疆伊宁八中835000)摘要:玻尔理论是高中物理教学中近代物理部分的重点和难点,是通过量子理论成功地解释微观世界运动规律的重要内容,也是对微观世界能量不连续(能量量子化)的初步认识,与大学内容更有着重要的相关及延续性,对于学生的理解能力要求较高。

本文通过在教学中要求注意的几点加深学生对此内容的理解,从而更好的加以应用。

关键词:玻尔理论定态跃迁轨道量子化能级氢原子能级图高考理综试卷中物理部分的考试要求包括知识和能力两个方面。

能力的考查放在首位,但能力的考查离不开具体知识。

能力考查中对“理解能力”的考查要求是:理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件以及理解相关知识的区别和联系等。

在近几年的高考物理中更反映出了“回归学科、突出主干“的特点,而关于”主干、核心“知识就是对自然最重要、最基本的认识,是大学学习的重要基础。

命题者也正是要站在此角度上去命题,这也逐步在考纲及考题中体现出来。

如爱因斯坦的光了说,玻尔的能级理论等。

这也体现了高考中对学生能力的要求,高考内容中能与大学知识直接相关的且最为重要的便是玻尔原子模型这部分内容。

在以往的教与学中,难以引起教师与学生的重视,往往一带而过。

学生对该部分知识点的相关内容理解不够到位、透彻,若在高考中加以变化,便会不知所然。

因此,在教学中要把握好玻尔的三条假设,这是玻尔原子模型这部分的重点,此重点,要讲清讲透以下几点:一、玻尔理论提出的理论基础是什么?卢瑟福的原子核式学说提出:“原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的正电荷及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核旋转。

”按照经典电磁理论分析,核外电子运动时,卢瑟福的原子核式结构产生了矛盾。

这些矛盾是:(1)由于原子不断辐射能量,电子绕核运动的轨道半径应越来越小,电子最终将落到原子核上去。

然而事实上原子是稳定的;(2)由于电子作圆周运动的,半径逐渐减少,辐射的电磁波频率也不断变化,大量原子发光的光谱应该是连续光谱。

高中物理_18.4 玻尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_18.4   玻尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思

【教学设计】 玻尔的原子模型 课标要求: 1、知道玻尔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;3、能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型;4、了解玻尔模型的不足之处及其原因新授课19世纪末20世纪初,人类叩开了微观世界的大门,物理学家根据研究结果提出了关于原子结构的各种模型,卢瑟福的核式结构模型能够很好地解释 粒子散射实验,得到了多数人的支持,但是与经典的电磁理论发生了矛盾.结合上节课所学请思考:主要有哪两方面的矛盾?α粒子散射实验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.1913年玻尔提出了自己的原子结构假说1、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这一现象叫做轨道量子化;2、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;3、原子在不同的状态之中具有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的。

玻尔从上述假设出发,利用库仑定律和牛顿运动定律,计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量.12r n r n = 121E n E n = Λ3,2,1=n光子的发射和吸收原子最低能级所对应的状态叫做基态,比基态能量高的状态叫激发态.原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.原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.原子在始、末两个能级Em 和En ( Em>En )间跃迁时发射光子的频率可以由下式决定:n m E E h -=ν人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱,不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线,玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱.原子从高能级跃迁到低能级时,辐射光子的能量等于前后两个能级之差.由于原子的能级不连续,所以辐射的光子的能量也不连续,从光谱上看,原子辐射光波的频率只有若干分立的值.典例精析:右图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当它们向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。

原子物理学中的波尔理论分析

原子物理学中的波尔理论分析

原子物理学中的波尔理论分析原子物理学是研究原子和原子核的性质及相互作用的学科。

在这个学科中,波尔理论是一个重要的理论框架,我们可以通过对波尔理论的分析来深入理解原子的结构和性质。

波尔理论是由丹麦物理学家尼尔斯·波尔于1913年提出的。

该理论形成了原子的量子理论的基础,它解释了原子的谱线以及电子在原子内的分布和运动方式。

波尔理论的核心观点是:原子具有一系列能量级,电子只能处于这些能量级中的某一个。

这些能量级之间的跃迁导致了谱线的产生,从而提供了关于原子性质的重要信息。

波尔理论基于天体物理学思想和经典电磁学,但同时也引入了量子概念,为后来量子力学的发展奠定了基础。

首先,波尔理论揭示了电子在原子内的轨道运动。

根据波尔理论,电子绕原子核运动的轨道可以看作是固定的,且每个轨道对应一个特定的能量。

这些能量级被称为能级,而电子只能占据这些能级中的一个。

由于电子在这些轨道上的稳定运动,波尔理论解释了为什么原子不会因为电子的运动而自我崩溃。

其次,波尔理论解释了原子光谱的发现。

根据波尔理论,当电子从一个能级跃迁到另一个能级时,会吸收或者释放一个光子。

这个光子的能量与跃迁前后的能级差有关,从而在光谱上产生特定的谱线。

通过对这些谱线的观察和分析,科学家们能够确定原子的结构和成分,这对于研究宇宙的起源和进化过程具有重要意义。

此外,波尔理论也为量子力学的发展提供了重要线索。

波尔理论中引入了一个重要的假设,即电子只能占据一定的能级,而不能处于连续的能量状态。

这个假设为量子化的概念奠定了基础,随后量子力学正式建立起来。

波尔理论的核心思想在一定程度上解决了经典电磁学无法解释的问题,从而为量子力学的发展打下了基础。

综上所述,波尔理论在原子物理学中具有重要的地位和意义。

它不仅解释了原子谱线的产生和结构的特点,还为量子力学的发展提供了重要线索。

通过对波尔理论的深入分析,我们可以更好地理解原子的行为和性质,为原子物理学的研究提供有力的支持。

浅谈玻尔理论在近代物理学中的地位和作用

浅谈玻尔理论在近代物理学中的地位和作用

浅谈玻尔理论在近代物理学中的地位和作用玻尔理论是20世纪最重要的物理学理论,它改变了人们对宇宙的认识,对近代物理学发展有着重要的影响。

玻尔理论由挪威物理学家阿尔伯特玻尔于1905年提出,它是由常见的特殊相对论中的“李距力学”和“时空结构”组成的一套思想体系,是一种运用数学来研究宇宙的结构的新的理论。

玻尔理论改变了人们对物理学的认识。

以前,人们认为宇宙是一个坚固的体系,物体之间的运动是绝对的,但在玻尔的理论中,告诉我们宇宙是一个可变的体系,物体之间的运动是相对的,物体之间的距离也是可变的,它是一个可变的空间中的一个变化。

这种概念对于人们来说是全新的,完全改变了他们对宇宙的观念,也改变了他们对物理学的认识。

另外,玻尔理论也奠定了近代物理学的基础,在近代的物理学中,玻尔理论的作用不可低估,它为研究宇宙的构造提供了新的思路,推动了物理学的发展,更重要的是,它也奠定了新物理学的基础,为研究物理学更深层次的问题提供了新的框架。

此外,玻尔理论还为科学家研究宇宙提供了崭新的头脑,把物理学从传统的机械观念转变为宇宙性质的新解释,它为科学家探索宇宙构成提供了新的思路和新的观点,也为科学家研究宇宙的构成提供了可能性。

现在,玻尔理论已经成为物理学的重要组成部分,从宇宙构造到物质结构,它能够帮助我们更好的理解宇宙的本性。

它的精神一直延
续到今天,仍然是研究物理学的重要基础,也是物理学进步的基石。

综上所述,玻尔理论在近代物理学中具有重要的地位和作用,它改变了人们对宇宙的认识,推动了物理学发展,并且也为科学家研究宇宙提供了新的思路。

玻尔理论也成为了物理学的基石,并将继续影响物理学的进步。

玻尔理论学习中常见的几个误解

玻尔理论学习中常见的几个误解

玻尔理论学习中常见的几个误解
玻尔理论学习中常见的几个误解
玻尔理论是一种解释学习行为的有机整体系统模型,旨在明确学习的内在机制。

不幸的是,玻尔理论一直受到许多误解,尤其是学习者对其的理解有误。

首先,许多学习者误以为玻尔理论只处理学习技能和记忆能力,而没有建立理
论上的最佳学习方式。

但实际上,玻尔理论倡导通过诊断、策略选择、决策和反馈来建立学习者有效的学习方式。

其次,有些学习者误认为玻尔理论强调学习者使用技术性的学习技巧来掌握问题。

但是,玻尔理论并不强调使用学习技巧。

相反,它更关注学习者的情绪和态度,关注如何让学习者更有动力和乐趣地学习,以便更加高效有效地掌握问题。

此外,有些学习者误认为玻尔理论只与竞争性学习有关,认为它倡导个体独立
学习,不鼓励合作学习和集体学习。

但实际上,玻尔理论并不偏向某一类学习方式,恰恰倡导学习者克服自我薄弱,综合利用合作和竞争的方式,以便更加高效有效地巩固学习的知识。

最后,一些学习者误以为玻尔理论忽视了学习者的生活经历,认为它偏离了实
际的社会文化背景。

然而,玻尔理论并不忽视学习者的生活经历,而是认为生活经历与学习能力之间具有有效的联系。

在玻尔理论中,学习者的生活经历被视为充分发挥学习能力,甚至成为某种能力的推动力的重要因素。

总之,玻尔理论是一种有力的学习理论,认识到了学习过程中学习者个性化或
社会背景特征。

由于其准确而实践性的视野,玻尔理论已被广泛应用于多种教育领域,其中应该减少上述误解,更全面地了解和体会玻尔理论的精髓。

浅谈“玻尔理论”教学难点的突破

浅谈“玻尔理论”教学难点的突破

运用多媒体技术,突破教学难点——浅谈“玻尔理论”教学难点的突破於罗英“玻尔理论”的提出,打破了经典物理学一统天下的局面,开创了揭示微观世界基本特征的前景,为量子理论体系奠定了基础,这是一种了不起的创举,不愧为爱因斯坦的评价--玻尔的电子壳层模型是思想领域中最高的音乐神韵。

“玻尔理论”也是中学原子物理部分的重要内容之一,纵观近几年的高考,有关该理论的知识多次出现。

但由于本节内容的理论性太强,太抽象;且从经典电磁理论到量子化理论的台阶太大;再加上学生对这部分内容的基础知识较浮浅,难以实现从理论到实践的过渡。

本人根据自已实际教学的经验,采用“目标教学法”,结合多媒体技术,在突破教学过程中的重点难点上取得了一定的效果。

现提出与大家共享。

一、课堂上首先用多媒体向学生展示本节课题的学习目标,使学生开始就知道教师期望他们做什么,以便他们能更好地组织学习。

1、了解经典电磁理论在解释原子时出现的困难,明确玻尔理论提出的历史背景。

2、知道玻尔理论的主要内容。

3、知道能级的概念,原子能级的跃迁。

4、知道原子的能量、原子跃迁与能量变化的关系。

5、会用玻尔理论及经典电磁理论解决一些常见问题。

二、紧接着让学生带着问题去阅读课文。

在这段时间内,用多媒体将设计的问题展示在屏幕上。

1、卢瑟福有核模型与经典电磁理论是相互矛盾的,表现在哪几个方面?2、玻尔提出了哪三点假设?其核心内容是什么?由玻尔理论得到的原子能级、轨道半径和量子数之间的关系如何?3、什么叫能级?什么叫基态、激发态?电子的可能轨道与氢原子的能级图如何呼应?能级跃迁与原子发光之间有什么关系?4、怎样理解原子能量?原子各定态能级为什么是负值?这就为教师的讲解奠定了一定的基础,使得学生在听课过程中有侧重点,做到有张有驰。

三、在学生阅读课文的基础上组织学生讨论,结合教师启发、多媒体展示的方法突出经典电磁理论在解释氢原子核时遇到的矛盾。

矛盾之一:由经典电磁理论可知,电子以一定的速度绕核运动而绕核运动的电子应该辐射电磁波电子的动能要逐渐减小绕核运动的轨道半径也要减小电子将沿螺旋线的轨道落入原子核原子是不稳定的。

高中物理_玻尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_玻尔的原子模型教学设计学情分析教材分析课后反思

《玻尔的原子模型》教学设计教学目标:(一)知识与技能1、了解玻尔的三条假设。

2、通过公式和使学生了解原子能级、轨道半径和量子数的关系。

3、了解玻尔理论的重要意义。

(二)过程与方法培养学生对问题的分析和解决能力,初步了解原子的结构(三)情感、态度与价值观理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程,这一过程也是辩证发展的过程。

教学重点:玻尔的原子模型、能级教学难点:玻尔的原子模型、能级教学方法:演示和启发式综合教学法。

教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备教学过程:(一)引入新课前一节提到卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论产生了矛盾,这说明了经典的电磁理论不适用于原子结构,那么怎么解释原子是稳定的?又怎么解释原子发光的光谱不是连续光谱呢?核式结构学说在解释原子发光现象和原子的稳定性问题时遇到了空前的困难,玻尔在总结前人经验成果的基础上进一步研究,提出了自己的理论。

(二)新课教学1、玻尔的原子模型(1)原子的稳定性经典的电磁理论认为电子绕原子核旋转,由于电子辐射能量,因此随着它的能量减少,电子运行的轨道半径也减小,最终要落入原子核中。

玻尔在1913年结合普朗克的量子理论针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设一: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,这些状态叫做定态。

说明:这一说法和事实是符合得很好的,电子并没有被库仑力吸引到核上,就像行星绕着太阳运动一样。

这里所说的定态是指原子可能的一种能量状态,有某一数值的能量,这些能量包含了电子的动能和电势能的总和。

(2)原子发光的光谱经典的电磁理论认为电子绕核运行的轨道不断的变化,它向外辐射电磁波的频率应该等于绕核旋转的频率。

因此原子辐射一切频率的电磁波,大量原子的发光光谱应该是连续光谱。

玻尔针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设二: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,即:。

核心素养下“玻尔的原子模型”教学设计分析

核心素养下“玻尔的原子模型”教学设计分析

核心素养下 玻尔的原子模型 教学设计分析陈少杰(福建省惠安第一中学㊀362000)摘㊀要:新课改要求课堂教学培养学生核心素养ꎬ促进学生综合素养的提升ꎬ满足素质教育的要求.高中物理教师全面落实核心素养要求ꎬ要求教师结合教学目标创新教学方法.文中以高中物理波尔的原子模型知识为切入点ꎬ探讨核心素养下做好教学设计的方法.关键词:高中物理ꎻ核心素养ꎻ教学设计中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)06-0039-02收稿日期:2019-11-25作者简介:陈少杰(1985.2-)ꎬ男ꎬ福建省惠安人ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀核心素养是指学生应具备的适应终身发展需要的必备品格与关键能力ꎬ利于培养全方面发展的当代学生.而高中物理核心素养就是指在物理学习过程中建立起来的认识与处理周围事物所具备的基本能力.物理作为高中阶段主要课程之一ꎬ在培养学生逻辑思维能力等方面发挥着重要作用.物理教师全面分析核心素养的内容ꎬ联系学生具体情况ꎬ选择合适的切入点ꎬ改善传统教学方法的不足ꎬ大幅度提高物理课堂教学质量ꎬ本文就此展开论述.㊀㊀一㊁提出问题高中物理深化教学改革的必然就是围绕核心素养ꎬ坚持新型教学原则ꎬ重点培养学生基础知识与技能ꎬ塑造真实的问题情境ꎬ促使学生掌握解决问题的正确方法ꎬ形成良好的思考思维模式.本部分以 波尔的原子模型 为例ꎬ全面分析与探讨教学设计问题.如下图所示为传统教学流程ꎬ知识讲解时更倾向于知识介绍.这种教学模式弊端明显ꎬ基于知识接受角度分析直接忽视知识产生过程ꎬ持续重复结论ꎬ缩短学生思考问题时间ꎻ运用知识角度ꎬ学生获得成绩的主要途径就是死记硬背ꎬ忽视训练学生技能ꎬ不利于培养学生综合能力.㊀㊀二㊁核心素养下 玻尔的原子模型 教学设计教学设计分成4部分:导入新课㊁提出假设㊁生活类比㊁体会局限ꎬ满足新课标提出的物理思维与科学精神培养要求.1.发现问题ꎬ了解知识背景学生观点:①依据卢瑟福的核式结构模型ꎬ电子围绕原子核运行类似行星围绕太阳运动ꎻ②依据经典理论电子围绕原子核运行过程中持续向外辐射电磁波ꎬ电子能量不断损失ꎬ运行的轨道半径随之缩小ꎬ最终电子落在原子核上ꎬ打破原子稳定状态ꎻ③根据实验得出原子谱线分立且不连续ꎻ④经典理论认为电子轨道并不是一成不变的ꎬ辐射出的电磁波频率与绕核运动频率相等ꎬ也是连续变化的ꎬ这意味着原子光谱应该是连续的.教师提出问题:这些观点都是正确的吗?实验现象与经典理论冲突时ꎬ能否解释这种情况.学生思考教师提出的问题ꎬ以前的知识不能解释时ꎬ能否提出新的理论?通过这种模式思考ꎬ学生会发现经典理论存在的不足ꎬ并提出自己的想法.整个过程中教师的责任就是引导学生学习ꎬ培养与激发学生质疑精神.整个引导过程中思考ꎬ学生能否结合现有知识回答问题?能否质疑司空见惯的现象?制定出合理的解决措施?满足核心素养 科学思维 的培养ꎬ培养与提升学生发现问题与解决问题的能力.2.大胆假设ꎬ小心求证答案教师:当年玻尔遇到这个问题时ꎬ也和现在的你们一样ꎬ想提出自己的方案解决问题.同学们可以阅读相关内容ꎬ了解当时的情况ꎬ并掌握玻尔的生平ꎬ方便相关知识的学习.学生:玻尔当时是卢瑟福的学生ꎬ研究过程中试图将量子概念模型引入到老师的行星模型基础上ꎬ并尝试寻求新方法解决原子稳定性问题ꎬ并对原子线状光谱进行解释.教师:此外ꎬ你们还知道有什么其他影响因素吗ꎬ玻尔所处的时代有影响吗?学生:时代背景研究也很重要ꎬ巴尔末1885年提出氢原子光谱中存在4条谱线存在于可见光区ꎬ进而延伸出巴尔末公式.普朗克1900年提出能量量子化概念ꎬ并对黑93体符合实验规律进行解释ꎻ爱因斯坦1905年将光量子假说提出ꎬ并对光电效应实验现象进行解释.引导学生围绕卢瑟福的核式结构模型以及氢原子光谱ꎬ进行探讨ꎬ并介绍玻尔的两条假说ꎬ培养学生的 科学推理 能力.3.大胆类比ꎬ深入理解模型玻尔原子理论的第1条假说是针对原子体系不稳定㊁电子轨道会慢慢变小这点提出.而第2条假说是针对氢原子光谱是分立的谱线而提出.师:该如何理解原子只能发出特定频率的光子呢?请同学们分组讨论ꎬ联系生活实际ꎬ尝试用生活中的模型进行类比.生:是否可以用跳阶梯来进行类比呢?如上图所示ꎬ用阶梯来表示能级ꎬ用阶梯之间的跳跃表示原子在不同能级之间的跃迁.跳跃不可能悬停在半空ꎬ那么原子在跃迁时ꎬ也不会跃到能级之间的某处ꎬ这样就可以形象地描述原子只能发出特定频率光子的现象了.师:那能否用这个模型继续解释不同的原子具有不同的能级?用生活实例来辅助原子模型的学习ꎬ不仅可以增强学生的学习兴趣ꎬ还能加深学生对模型的理解ꎬ让学生的认知活动更有意义.总之ꎬ高中物理课堂落实核心素养ꎬ要求教师做好研究分析工作ꎬ选择合适的课程切入点ꎬ改善传统教学方法的不足.同时ꎬ教师依据教学目标与要求ꎬ选择合适的教学方法ꎬ提高物理课堂教学质量.文中简单分析物理课堂落实核心素养的要求ꎬ为类似研究提供借鉴.㊀㊀参考文献:[1]张力.融入科学规律发现历程的启发式课堂教学 以人教版 玻尔的原子模型 的教学设计为例[J].物理教师ꎬ2016ꎬ37(12):29-33.[2]鲁世明.亲历 玻尔理论 发现过程领悟科学探究方法 以教科版 玻尔原子模型能级 教学设计为例[J].物理教师ꎬ2014ꎬ35(09):9-11+21.[责任编辑:颜卫东]高中物理解题对图象法的灵活运用基础教育张春宁(江苏省赣榆高级中学㊀222100)摘㊀要:高中物理学习需要针对性的提出指导方法ꎬ与此同时在运用相关方法时也要注意提高学习效率和学习成绩.图像法正是在物理学习过程当中ꎬ针对高中生物理学习中的一般规律使用的ꎬ目的在于为学生理清物理问题的解答过程ꎬ提升解题速度和精确度.本文将针对此方法在具体解题中的运用进行阐述.关键词:高中物理ꎻ解题ꎻ图象法ꎻ灵活运用中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)06-0040-02收稿日期:2019-11-25作者简介:张春宁(1983.3-)ꎬ男ꎬ江苏省赣榆人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀在新课改时期ꎬ对学生的综合素养要求比较高ꎬ学科与学科之间的联系也呈增强趋势ꎬ本文结合数理不分家的思想ꎬ探究了数学中图像解题方法在高中物理解题中的运用ꎬ并用实例进行了简要说明.㊀㊀一㊁图象法解题方式分析针对高中的物理题来说ꎬ实际上相关知识都是有所关联并且是相互制约的ꎬ因此高中的物理题目实际上知识量是比较复杂的.使用图像法可以直观清晰地展现出一道题目当中的物理关系.学生在计算物理问题的过程当中ꎬ需要对相关问题中的量进行自我内部转化ꎬ从而形成有效的逻辑图像信息.这样一来ꎬ就可以帮助高中生将复杂的物理关系转化到图像上ꎬ从而确保学生能够快速的理清物理量的关系.但也需要学生综合分析物理题目中的图像ꎬ综合所有的物理运动状态来全面掌握物体的运动规律.㊀㊀二㊁高中物理解题中运用图象法实际上ꎬ这一方法对于物理领域来说还不及在数学04。

氢原子光谱和玻尔的原子模型教学反思

氢原子光谱和玻尔的原子模型教学反思

氢原子光谱和玻尔的原子模型教学反思
在教学氢原子光谱和玻尔的原子模型时,我认为有以下需要反思的地方:
1. 知识结构的建立问题:由于学生之前缺乏对物理学基本概念和知识的掌握,因此在教学时需要较好的把握核心概念和重点知识,并通过举例、实验等方式将概念和知识结构建立起来。

2. 学科交叉整合:在教学氢原子光谱和玻尔的原子模型时,需要将物理与化学、数学等学科内容有效地整合在一起,以加深学生对知识的理解和掌握,提高教学质量。

3. 学生研究兴趣的激发:由于教学氢原子光谱和玻尔的原子模型的抽象性较强,学生往往难以建立起学习兴趣。

因此,在教学过程中需要结合学生实际,通过实验、互动等方式充分激发他们的学习兴趣,增强他们的学习动力。

4.教师引导问题:教学氢原子光谱和玻尔的原子模型需要教师做好引导,增强学生的主动性和探究精神,指导学生独立思考,自主发现。

只有在教师的正确引导下,学生才能更好地理解和掌握所学知识,提高教学效果。

总之,教学氢原子光谱和玻尔的原子模型需要教师注重学生的自主性,调动学生的主动性积极性,提高学生的学习兴趣,不断完善教学策略,增强教学效果,让
学生更好地掌握知识。

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玻尔理论教学浅析
一、玻尔理论在中学物理教学中的意义
玻尔的原子结构假说是中学原子物理部分的重要内容,它改变了经典物理一统天下的局面,为原子理论体系的建立打下了基础。

玻尔理论的建立,打破了我们日常的观念,叩开了微观世界的大门,爱因斯坦曾评价说:“玻尔模型是思想领域中最高的音乐神韵”。

玻尔理论的教学,有助于培养学生的探索精神,创新精神,有利于发展学生的思维,培养学生良好的科学素养。

因此,有关玻尔理论的知识在高考中出现的频率较高,重点考查学生的理解、推理能力。

尽管多数以选择题的形式出现,难度以容易题显现,分值不超过6分,但高考中这一类题的得分率却并不高,看来所谓“简单”题目并不简单,这就值得去思考和反思我们的教学。

二、中学关于“玻尔理论”教学现状及原因
玻尔理论部分在教材中以“能级”为标题,以能级概念、氢原子的能级图、氢原子发光等内容来说明玻尔理论。

高中物理关于“能级”这一节的内容比较抽象,理论性较强,从经典理论中的能量连续分布到量子理论中的能量分立分布这一台阶过渡较大。

由于学生对量子理论的初步知识基本没有接触,基础很薄弱,故难以接受和理解这一全新的理论。

而教材的编写,对玻尔理论的讲解比较简单,逻辑体系不强,学生难以对玻尔理论形成较深刻的认识。

例如:教材对氢原子的能量为何认为就是电子能量以及氢原子的能量为何为负值没有作出充分的说明,过渡太突然,让许多学生感到疑惑不解。

许多教师在讲解这部分知识时,往往认为内容不多,高考要求不高,物理老师从自己对知识的理解程度出发进行教学,忽略了学生及教材的实际,没有站在学生的角度去思考和理解,从而在教学中没能体现学生的主体地位。

有的教师在教学中仅简单叙述,只要求学生记住几个结论,甚至放手让学生自己看书,最后找几个题目练习练习就完事,这使得学生没有理解玻尔理论的本质,也就不会灵活应用知识,题型一变就出错。

这也是学生在高考中失分的一个方面。

三、我对玻尔理论教学的意见
玻尔理论是原子物理学的重点、难点,也是高考的热点,结合现在中学教学的现状,说说我对玻尔理论教学的意见。

1.理清课本思路,从发现问题、引导探索、提出假说、实验验证、完善发展理论的物理思想方法进行教学,并补充介绍一些物理史实以及现代科学研究的一般方法。

让学生明白为何要提出玻尔假说,玻尔假说是怎样解决问题的,玻尔假说又有什么缺陷,明确前因后果,这样学生就能更好的接受和理解玻尔理论。

2.讲清氢原子的能量
氢原子的能量应是氢原子核和核外电子的能量之和,在不涉及原子核变化的物理过程中,核的能量自始自终都不发生变化。

我们在物理研究过程中关注的是能量的变化而不在于能量的大小值,因此,在中学阶段研究氢原子的能量时,可以把原子核的能量看作0,故核外电子的能量就可以代替氢原子的能量。

核外电子能量又是由电子的动能和电势能组成,取无穷远处(电离后)电势能为0,则在其他状态
下的电势能u(r)为负。

由玻尔假设可得电子的能量
n k r ke r U E E 2)(2
-=+=,可见电子的能量为负值,也就是氢原子的能量为
负值。

由此,可以给学生分析氢原子电子能量(氢原子能量)E,电子动能k E ,电子势能)(r U 随轨道半径n r 变化的规律;并构建能级图,引
导学生数形结合,在大脑中构建物理模型——氢原子结构图象。

3.讲清能级的跃迁和原子发光
通常原子处于最低能量的定态——基态;当原子获得能量就会处于高能量的定态——激发态。

处于激发态的原子一般不会长时间的存在,很快地(存在时间T 的寿命)向低能态跃迁,同时以光子的形式释放能量即发光。

原子获取能量可以是光子传能。

若光子能量较低不能使原子电离,则原子吸收光子能量时具有选择性;若光子能量较高能使原子电离,电离后电子的能量22
1mv E =就不再是分立的,这种情况就没有选择性吸收。

若是实物粒子原子中的电子碰撞而让原子激发,实物粒子还可以余有能量,只要实物粒子的能量大于原子两能级之差就可以使原子激发,即不具有选择性。

总之,玻尔理论中说的选择性吸收是指选择吸收满足条件的光子由基态跃迁到激发态的原子状态,而电离之后就不再是原子状态了。

处于激发态向低能态跃迁只能是有限的几种光子的能量,也即几种频率的光子。

通过分光后得到的谱线是分立的即线状谱,处于电离后向低能态的跃迁,则有无数种光子的能量(能量连续)即得到连续谱。

4.分清原子发光中一个原子和一群原子
对于一个氢原子,核外只有一个电子,这个电子在某时刻只能处在某一个可能的轨道上,不能由一个能级同时向其他低能级跃迁,只能有一种情况,处于某一激发态n 的一个原子最多可能产生N=n-1个频率的光子。

但是一群氢原子,处于某一激发态n 的原子则可能同时向其他低能级跃迁,可以产生2(1)2
n n n N C -==种光子,各种可能跃迁的集合就表现出了各种分立的谱线。

色散后谱线强度不同,是因为各种可能跃迁的几率不同,几率大的其对应谱线亮度大些,几率小的其对应谱线亮度小些。

下面以处于量子数n=4的激发态中的氢原子跃迁为例加以说明。

对于一个氢原子实际可能产生1个频率的光子,可能产生2个频率的光子,最多可能产生3个频率的光子(如图甲所示)。

而实际观测都是一群氢原子的发光,对于一群氢原子,可能辐射的光谱线条数
2246n N C C ===条(如图乙所示)。

(图甲) (图乙)。

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