玻尔理论

n
n 四、氢原子的能级图： E ∞ －－－－－－－－－－－－－－－－－ 0 eV
５ ４ ３ ２
-0.54 -0.85 -1.51 -3.4
１
-13.6
五、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。
光子的发射和吸收
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
二、玻尔理论的主要内容：
1、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、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. 3、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。
X射线照射激发 荧光，通过分析荧 光判断越王勾践宝 剑的成分．
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“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．
玻尔理论解决了原子的稳定性和 辐射的频率条件问题，把原子结构的 理论向前推进了一步 ．
பைடு நூலகம்
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
B、核外电子的速率越大
C、氢原子能级的能量越大 D、核外电子的电势能越大 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 B、可以在某一范围内取任意值 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
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
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．
定态假设
4 3 2 E4
跃迁假设
E3
E2 4 3 2 E4 E3
E2
玻尔（1885~1962）
1
E1
1
E1
轨道假设
hν=E初 – E未
4 3 2 1
rn=
n2r
1
E1 En= 2 n
三、玻尔计算出氢的电子的各条可 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： rn=n2 r1 （n=1,2,3……) 能 量：En= 1 E1（n=1,2,3……) 2 式中r1 ( r1 =0.53×10－10m )、E1 ( 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。
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．
达标练习：
1、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（ABCD ）
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”的观点提出了异议 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
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；
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。
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
玻 尔
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．
rn n 2 r1
氢 原 子 能 级
En 1 E1 2 n
n 1,2,3
光子的发射和吸收
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．
光谱分析的技术在科学研究中有广泛的 应用，一种元素在样品中的含量即使很少， 也能观察到它的光谱．因此光谱分析可以用 来确定样品中包含哪些元素，这种方法非常 灵敏，利用光谱还能确定遥远星球的物质成 分．
漆碗：第三文化层（距今6500～6000年）．利 用红外光分析其表面，其光谱图和马王堆汉墓出 土漆皮的裂解光谱图相似．
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。
电子云
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．