《玻尔的原子模型》PPT课件

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由于不同的原子的结构不同，能级也就不相同，它们可 能辐射的光子也就具有不同的波长，所以每种光谱分布都与 其他元素不一样。这样我们就可以通过光谱的分析 知道发光 的是什么元素。由于这个原因，这种分立的线状谱又叫原子 光谱。
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二、玻尔理论对氢光谱的解释
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．
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“轨 道”等经典概念和 有关牛顿ห้องสมุดไป่ตู้学规律
除了氢原子光谱外，在解决 其他问题上遇到了很大的困难．
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当原子处于不同的能级时，电子在各处出 现的概率是不一样的，如果用疏密不同的点子 表示电子在各个位置出现的概率，画出图来， 就像云雾一样，可以形象的称做电子云：
-3.4
耳
末
系
级 基态
图
１
赖曼系
-13.6
➢问题1：巴尔末公式有正整数n出现，这里我们也用正整数n来标志 氢原子的能级。它们之间是否有某种关系？
巴尔末公式：
1 R λ
1 22
1 n2
n=
氢 原
n=5
子 n=4
能 级
n=3
跃
迁 与
n=2
巴 耳
光 谱
末
图
系
n=1
n3， 4,5,
0 -0.54 eV -0.85 eV -1.51 eV -3.40 eV
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．
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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，这些 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；(定态）
原子在吸收光子后则从较低能级向较高能级跃迁， 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．
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频率条件（辐射条件）
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：
h Em En
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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 很好的解释了氢原子的光谱．
-13.6 eV
二.玻尔理论对氢光谱的解释
（巴尔末系）
Hδ
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
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Hγ
Hβ
Hα
1R(212n12) n3,4,5,...
巴 耳 末 公 式R=1.10107m1 里 德 伯 常 量
根据：ΔE=hv，λ=c/v
又ΔEδ =1.89eV= 3.03 ×10-19J
第十八章 原子结构
第四节 玻尔的原子模型
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19世纪末20世纪初，人类叩开了微观世界的 大门，物理学家根据有研究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的 解释实验现象，得到了多数人的支持，但是与经 典的电磁理论发生了矛盾．
著名的 粒子散射实验
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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．
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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 很好的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．
rn n2r1
氢
r1 0.531010m
原 子 能
En
1 n2
E1
级
( E 1 13 .6eV )
n1,2,3
氢
原
子激
的
发 态
能
二、玻尔理论对氢光谱的解释
n
E/eV
∞－－－－－－－－－－－－－－－－－ 0 eV
５
-0.54
４ ３
２
巴
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
-0.85 -1.51
ｎ＝４能级跃到ｎ＝１能级产生的
Ｂ．频率最小的光是由ｎ＝２能级跃 2
迁到ｎ＝１能级产生的
Ｃ．这些氢原子总共可辐射出３种不
同频率的光
Ｄ．用ｎ＝２能级跃迁到ｎ＝１能级 辐射出的光照射逸出功为6.34ｅＶ的 1
金属铂能发生光电效应。
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En/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4
-13.6
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(2007全国卷Ⅰ)用大量具有一定能力的 电子轰击大量处于基态的氢原子，观 测到了一定数目的光谱线。调高电子 的能力在此进行观测，发现光谱线的 数目比原来增加了5条。用△n表示两 侧观测中最高激发态的量子数n之差， E表示调高后电子的能量。根据氢原子 的能级图可以判断，△n和E的可能值 为（ A D） A、△n=1，13.22 eV <E<13.32 eV B、△n=2，13.22 eV <E<13.32 eV C、△n=1，12.75 eV <E<13.06 eV D、△n=2，12.75 eV <E<13.06 Ev
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巩固练习
当氢原子位于n＝4的能级时，可能发生的 跃迁有哪些？请配合作图加以解释．
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(2007天津卷)右图为氢原子能级的示
意图，现有大量的氢原子处于ｎ＝４ n
的激发态，当向低能级跃迁时辐射出
若干不同频率的光。关于这些光下列
∞ 4
说法正确的是 D
Ａ．最容易表现出衍射现象的光是由 3
3、原子在不同的状态之中具有不
玻
同的能量，所以原子的能量也是
尔
量子化的。（能级）
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现代物理学认为，原子的可能状态是不连续的，这
些能量值叫做能级。
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．
氢 原 子 能 级
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光子的发射和吸收
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光子的发射和吸收
原子处于高能级时会自发地向低能级跃迁，跃迁时 电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少以 光子的形式放出能量。
所以， λ δ=hc/ ΔEδ
= 6.63×10-34 ×3.0 ×10-8 / 3.03 ×10-19J
= 6.57 ×10-7(m)
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二.玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
Hγ
巴尔末 系氢吸 收光谱
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n=1 n=2 n=3 n=4
n=5 n=6
Hβ
Hα
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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．