人教版波尔的原子模型

合集下载

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
５４３
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

人教版物理选修—玻尔的原子模型-ppt精品课件

多学一点： 2、使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子 (1)原子若是吸收光子的能量而被激发，其光子的能量必须等于两能级的能量差，否则不被吸收。
(2)原子还可吸收实物粒子(如自由电子)的能量而被激发，由于实物粒子的动能可部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于两能级的能量差值，就可使原子发生能级跃迁。
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。
1、玻尔理论提出的历史背景是怎样的？ 2、玻尔理论要解决什么问题？ 3、玻尔理论是怎样解决所面对的问题的？ 4、玻尔理论的成功和局限分别有哪些？
人教版物理选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)
五、玻尔理论的成功与局限性：人教版物理选修3—518.4玻尔的原子模型(共24张PPT)
人教版物理选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)
更组电基成子本部是的分原单，子元是的
人教版物理选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)
本章知识结构：
人教版物理选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)
•
1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约

人教版高中物理选修3-5《18.4 玻尔的原子模型》PPT(共18张) (共18张PPT)

2、同时，按照经典电磁理论，电子绕核运行时辐射电磁波的频率应该等于电子绕核运行的频率，随着运行轨道半径的不断变化，电子绕核运行的频率要不断变化，因此原子辐射电磁波的频率也要不断变化。这样，大量原子发光的光谱就应该是包含一切频率的连续谱。
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。
二、玻尔理论的基本假说： 1、定态假设（原子能量量子化）：
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。
2、跃迁假设(频率条件)：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
第十八章原子结构
第四节玻尔的原子模型
甘肃省通渭县第二中学李树龙
一、玻尔提出原子模型的背景：
卢瑟福的原子核式结构学说
矛盾经典的电磁理论的矛盾。
电子绕核运动（有加速度）磁波
辐射电
频率等于绕核运行的ຫໍສະໝຸດ 率能量减少、轨道半径减少频率变化
电子沿螺旋线轨道落入原子核
原子光谱应为连续光谱
原子是不稳定的
实际上是不连续的亮线
原子是稳定的
1、原来，电子没有被库仑力吸引到核上，它一定是以很大的速度绕核运动，就象行星绕着太阳运动那样。按照经典理论，绕核运动的电子应该辐射出电磁波，因此它的能量要逐渐减少。随着能量的减少，电子绕核运行的轨道半径也要减小. 于是电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核，就像绕地球运动的人造卫星受到上层大气阻力不断损失能量后要落到地面上一样。这样看来，原子应当是不稳定的，然而实际上并不是这样。

高二下学期物理人教版选修3-5第十八章第四节玻尔的原子模型课件

2．实际上，原子中的电子的坐标没有确定的值。因此，我们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多少，而不能把电子的运动看做一个具有确定坐标的质点的轨道运动。
3．当原子处于不同状态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，可以形象地把它称做电子云，如图所示，是氢原子处于n=1的状态时的电子云示意图和氢原子处于n=2的状态时的电子云示意图
3.关于玻尔的氢原子模型，下列说法正确的是（ B ） A.按照玻尔的观点，电子在一系列定态轨道上运动时向外辐射电磁波
B.电子只有吸收能量等于两个能级差的光子才能从低能级跃迁到高能级
C.一群电子从能量较高的定态轨道跃迁到基态时，只能放出一种频率的光子
D.玻尔的氢原子模型彻底解决了卢瑟福原子结构模型的缺陷，原子结构从此不再神秘
7.为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温
仪捕捉，最少应给处于n=2激发态的
氢原子提供的能量为（ C ）
（2）一个处于基态且动能为Ek0的氢原子与另一个处于基态且静止的氢原子进行对心碰撞。若要使其中一个氢原子从基态跃
迁到激发态，则Ek0至少为多少？
解：（2）设氢原子质量为m，初速度为v0，氢原子相互作用后速度分别为v1和v2，相互作用过程中机械能减小量为ΔE
由动量守恒定律得： mv 0 mv1 mv2
A.10.20eV
B.2.89eV
C.2.55eV
D.1.89eV

人教版选修《玻尔的原子模型》课件

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
1
-13.6
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：
Байду номын сангаас
hv E E n
即： hv E n
n ∞ 5 4 3 2
量子数
E /eV
0
-0.54 -0.85 -1.51 -3.4
电离后电子剩余动能为：
E k hv E n hv E n
注意：En为负值
1 -13.6
一个微观粒子能量为12.2eV，与处于基态的氢原子碰撞，结果如何？
实物粒子使原子跃迁:
E粒子 Em En
n 量子数 ∞ E /eV 0
粒子能量可以全部或部分被吸收
多余的能量是粒子剩余的能量
使原子电离
E粒子 E En 即： E粒子 En
5 4 3 2
原子光谱是不连续的线状谱
玻尔的原子模型
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。
玻尔
•围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值。 •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

18.4 玻尔的原子模型 (人教版一课一课件系列)

2.能量量子化
当电子在不同的轨道上运动时，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，因此、原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫做能级。
原子中这些具有特定能量的稳定状态，称为定态。
n 5 4 量3 子2 数
E∞
E5 E4
激
E3 发
态
E2
1
E1
基态（第一能级）
对氢原子
1 2 3
E1 13.6eV
En

E1 n2
3.频率条件
n 5 4 3
2
当电子从能量较高的轨道（能量Em）跃
E∞
迁到能量较低的轨道（能量En，m>n）时，
E5
会放出能量为hν的光子，这个光子的能量
E4
等于前后两个能级的能量差，即：
E3
E2
h Em En
放出
1
E1
反之，当电子吸收光子时会从较低能级跃迁到较高能级，吸收的光子同样由频率条件决定。
成功
将量子观念引入原子领城，提出了定态和跃迁的概念。
不足
把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。
实际上，原子中电子的坐标没有确定的值。因此，我们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多少，而不能把电子的运动看做一个具有确定坐标的质点的轨道运动。
氢原子电子云示意图
玻尔的氢原子模型
第十八章原子结构
18.4 玻尔的原子模型
课标解读
1.了解玻尔原子模型及能级的概念； 2.理解原子发射和吸收光子的频率与能级差的关系； 3.知道玻尔对氢光谱的解释以及理论的局限性.
一、玻尔的原子模型
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接受普朗克和爱因斯坦的量子化思想．并将原子结构与光谱联系起来,提出了量子化的原子模型．

人教版物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型(共28张PPT)(优质版)

3
1911年，玻尔获得哲学博士学位，学位论文关于金属中的电子论.1912年去曼彻斯特跟随卢瑟福研究.玻尔坚信卢瑟福的核式结构模型符合客观事实，但也清醒意识到卢瑟福模型存在的问题——原子稳定性.
玻尔认为，要解决原子的稳定性问题， “只有量子假说是摆脱困难的唯一出路”.玻尔首先将原子现象和原子核现象区分开来，认识到元素的化学和物理性质只取决于核外电子.
玻尔理论还很不完善，电子的运动不可能像玻尔假设的那样简单.玻尔理论没有完全揭示微观粒子运动规律，是“普朗克的量子观念与经典力学的混合”产物.
24
1925-1926年建立的量子力学是玻尔量子论的发展，众多物理学家共同完成量子大厦的建立.量子力学准确地描述微观粒子遵循的规律，量子力学的预言一一被实验证实.
4
原子光谱对玻尔创立原子结构具有重要作用，然而最初玻尔没有意识到这一点.
玻尔曾这样说道： “人们总以为[光谱是]神奇的，但在那儿不可能取得进步.这就彷佛你有蝴蝶的翅膀，那么其色彩等等当然是非常有规律的，但是没有人想到能从蝴蝶翅膀的颜色推出生物学的基础”
5
1913年初，玻尔的好友、光谱学家汉森(H.M.Hansen,1886-1956)拜访玻尔，询问原子结构和光谱学中的谱线有何关系.玻尔不熟悉光谱学，认为光谱学太复杂，光谱就像蝴蝶翅膀上的颜色那样有趣而难懂，不可能从原子结构的基础上作出解释.
8
一、玻尔原子理论的基本假设
轨道量子化与定态假设
电子轨道是量子化的，只能取一些特定值.电子处于不同的轨道，原子处于不同的状态(称为稳定态).电子在各轨道绕核做圆周运动，不辐射电磁波.
电子轨道量子化取值导致原子的能量取一些分立值，称为原子的能级.能量最低的态称为基态，其他称为激发态.

物理选修3-5人教版 18.4玻尔的原子模型 (共24张PPT)

1. 从高能级向低能级跃迁发射光子：以光子形式辐射出去（原子发光现象）。
2. 从低能级向高能级跃迁
(1) 吸收光子对于能量大于或等于13.6eV的光子(电离)；对于能量小于 13.6eV的光子(要么全被吸收，要么不吸收)。
(2) 吸收实物粒子能量只要实物粒子动能足以使氢原子向高能级跃迁，就能被氢原子吸收全部或部分动能而使氢原子向高能级跃迁，多余能量仍为实物粒子动能。
n=3
巴
耳
n=2
末
系
-1.51 eV -3.40 eV
n=1
-13.6 eV
1
巴尔末公式：
1 R( 22
1 n2
) n
3，4,
5,
L
R=1.10 107m1
Hα
Hβ
Hγ
Hδ
H
n=1 n=2 n=3 n=4
n=5 n=6
1
1 R( 22
1 n2
)
n 3，4, 5, L
R=1.10 107m1
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。
假说1：轨道量子化
针对原子核式结构模型提出
围绕原子核运动的电子
轨道半径只能是某些分立的
C. D.
ν被1 =氢ν原2+子ν3吸收的光子的能量为
hν1+
hν2+
hν3
2200
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非2、最困难的事情就是认识自己。——希腊3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎7、自知之明是最难得的知识。——西班牙8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。— —爱尔兰13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋20、要掌握书，莫被书掌握;要为生而读，莫为读而生。——布尔沃21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根22、业精于勤，荒于嬉;行成于思，毁于随。——韩愈23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德33、希望是人生的乳母。——科策布34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹42、只有在人群中间，才能认识自己。——德国43、重复别人所说的话，只需要教育;而要挑战别人所说的话，则需要头脑。——玛丽·佩蒂博恩·普尔44、卓越的人一大优点是:在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬45、自己的饭量自己知道。——苏46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生54、唯书籍不朽。——乔特55、为中华之崛起而读书。——周恩来56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。——库法耶夫57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。——吕凯特58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。——朱熹59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。——笛卡儿60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoChanel62、少而好学，如日出之阳;壮而好学，如日中之光;志而好学，如炳烛之光。——刘向63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。——孔丘64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。——海贝尔65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿66、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。——歌德69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原75、内外相应，言行相称。——韩非76、你热爱生命吗?那么别浪费时间，因为时间是组成生命的材料。——富兰克林77、坚强的信心，能使平凡的人做出惊人的事业。——马尔顿78、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。— —笛卡儿79、读书有三到，谓心到，眼到，口到。——朱熹80、读书之法，在循序而渐进，熟读而精思。——朱熹81、对一个人来说，所期望的不是别的，而仅仅是他能全力以赴和献身于一种美好事业。— —爱因斯坦82、敢于浪费哪怕一个钟头时间的人，说明他还不懂得珍惜生命的全部价值。——达尔文83、感激每一个新的挑战，因为它会锻造你的意志和品格。——佚名84、共同的事业，共同的斗争，可以使人们产生忍受一切的力量。 ——奥斯特洛夫斯基85、古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼86、故立志者，为学之心也;为学者，立志之事也。——王阳明87、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈。——歌德88、过去一切时代的精华尽在书中。——卡莱尔89、好的书籍是最贵重的珍宝。——别林斯基90、读书是易事，思索是难事，但两者缺一，便全无用处。——富兰克林 91、读书是在别人思想的帮助下，建立起自己的思想。——鲁巴金92、合理安排时间，就等于节约时间。——培根93、你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫94、抛弃时间的人，时间也抛弃他。——莎士比亚95、普通人只想到如何度过时间，有才能的人设法利用时间。——叔本华96、读书破万卷，下笔如有神。——杜甫97、取得成就时坚持不懈，要比遭到失败时顽强不屈更重要。— —拉罗什夫科98、人的一生是短的，但如果卑劣地过这一生，就太长了。——莎士比亚

高中物理人教版选修3-5 18.4 波尔的原子模型

18.4 玻尔的原子模型（人教版）★中学物理学科核心素养玻尔原子理论的基本假设★教学难点玻尔理论对氢光谱的说明。

★教学方法老师启发、引导，学生探讨、沟通。

★教学用具：投影片，多媒体协助教学设备★课时支配1 课时★教学过程（一）引入新课依据卢瑟福的原子核式结构模型，以及经典物理学，我们知道核外的电子在库仑力的作用下将绕原子核高速旋转。

在前面的学习中，我们知道运动的电子可以形成等效电流，→又依据电流磁效应，我们可以推导出这个高速运动的电子四周会产生周期性变更的电磁场，从而向外辐射电磁波→导致原子的能量削减→，这个能量削减，我们可以看成是电子的动能削减了，那电子的动能削减了，速度就要变少，速度变小了，电子将半径减小的向心运动，最终落入原子核中，这样的话原子结构将是不稳定的。

但是事实上这个理论推导结果跟试验是不符合的，因为我们原子结构是稳定的，这是经典物理学没有方法说明的，这是第一个冲突的地方师：其次，假如做这样的向心运动，向外辐射的电磁波的能量是连续的还是分立的生：连续的师：这与试验符合吗？生：不符合，因为我们知道原子光谱是不连续的师：所以，经典的电磁理论不能说明核外的电子的运动状况和原子的稳定性.须要新的理论来说明。

老师：在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下，波尔于1913年把量子化这个观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说。

（二）进行新课1．玻尔的原子理论（1）轨道量子化假设：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动但是，电子轨道半径不是随意的，只有当半径大小符合肯定条件时，这样的轨道才是可能的。

即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。

（2）能级（定态）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。

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

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）
h v Em En
二、玻尔理论对氢光谱的解释
思考：比较
hv Em En
和
1 λ

R
1 m2

1 n2
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。
卢瑟福的核式结构模型存在哪些致命的弱点？
原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定辐射电磁波频率连续变化
事实上：原子是稳定的辐射电磁波频率只是
某些确定值如何解决这个矛盾？哪些科学家的观点可以启发我们呢？
一、玻尔原子理论的基本假设
（1913年玻尔提出）
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，阴电子极K和第一栅极G1之间
的加速电压VG1K及与第汞原子二栅极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
G1
VG2K
G2
A μA
VG2A
夫兰克—赫兹管结构图
-3.4
耳
末
系
基态
１
赖曼系
-13.6
Hδ
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
（巴尔末系）
Hγ
Hβ
Hα
1

1 R( 22
ห้องสมุดไป่ตู้
1 n2
) n

3, 4, 5,...
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
根据：E=hv，λ=c/v
又Eδ =1.89eV= 3.03 ×10-19J
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=ΔE，则汞原子从电子中取得能量ΔE，而由基态跃迁到第一激发态，ΔE=eVC。相应的电位差VC即为汞原子的第一激发电位。
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
除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难．
氦原子光谱
量子化条件的引进没有适当的理论解释。
科学足迹夫兰克—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。
1、轨道量子化：围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，即电子的轨道是量子化的。（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）
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）
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
巴尔末系氢吸收光谱
n=1 n=2 n=3 n=4
n=5 n=6
Hβ
Hα
三、玻尔模型的局限性
玻尔理论解决了原子的稳定性和辐射的频率条件问题，但是也有它的局限性．Z x xk
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（包括动
能和势能），n是正整数，叫量子数。
2、氢原子的能级图
n
E/eV
∞－－－－－－－－－－－－－－－－－ 0 eV
５４３
激发
２
态
-0.54
巴
帕邢系
布喇开系
普丰德系
-0.85 -1.51
人教版选修3-5
第十八章原子结构
第四节波尔的原子模型
历史回顾
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α散射实验现象，得到了许多人的支持，但是与经典的电磁理论发生了矛盾，也有很多人反对．Zx xk

，利用波长
和频率的关系，试推导氢原子能级表达式。如何解释
你得到的结论？ Zx xk
氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量
能
量：
En

1 n2
E1
-
Rhc n2
轨道半径： rn n2r1
（n=1,2,3……)
式中r1 =0.53×10-10 、E1=-13.6ev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
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。
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。