184玻尔的原子模型课件-海南省海南枫叶国际学校人教版高中物理选修3-5(共26张PPT)
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人教版选修3-5 第十八章 4 玻尔的原子模型 课件(45张)
[典例2] 有一群氢原子处于n＝4的能级上，已知氢原子的基态能量E1＝－13.6 eV， 氢原子各能级的关系为En＝En21(n＝1,2,3，…)，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，求： (1)这群氢原子的光谱共有几条谱线？ (2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？
[解析] (1)这群氢原子的能级如图所示，由图可以判断，这群氢 原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的谱线共有6条． (2)频率最高的光子能量最大，对应的跃迁能级差也最大，即从n ＝4跃迁到n＝1发出的光子能量最大，发出光子的能量hν＝－ E1(112－412) 代入数据，解得ν≈3.1×1015 Hz.
c λ
知，波长最短，故
A错误；由题知6种光子中有2种属于巴耳末系，它们分别是从n＝4跃迁到n＝2与n＝3
跃迁到n＝2时释放的光子，故B正确；n＝4能级的氢原子具有的能量为－0.85 eV，
故要使其发生电离能量变为0，至少需要0.85 eV的能量，故C正确；从n＝2能级跃迁
到基态释放的光子能量为13.6 eV－3.4 eV＝10.2 eV，能使某金属板发生光电效应，而
2．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，下列说法 正确的是( ) A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大 B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小 C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小 D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大
1．(多选)关于玻尔理论，以下叙述正确的是( ) 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 解析：据玻尔理论假设知选项A正确．不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能 量，原子只有从一个定态跃迁到另一个定态时，才辐射或吸收能量，所以选项B、C 错误，D正确． 答案：AD
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
人教版高二物理选修3-5：18.4玻尔的原子模型 (共28张)
二、玻尔理论对氢光谱的解释
➢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 λ
R
1 22
1 n2
n3， 4,5,
氢 n= 原 n=5 子 n=4
能 n=3
级
跃
迁 n=2
与 光
巴 耳 末
谱
系
图 n=1
0 -0.54 eV -0.85 eV -1.51 eV -3.40 eV
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
Em n
En
假说3:频率条件（跃迁假说）
针对原子光谱是线状谱提出
E的轨道跃迁到能量为E/的轨道，辐射出波长为
λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光 速，则E/等于 C
A. E h B. E h C. E h c
c
c
D.
E
h
c
例3、如图所示为氢原子的能级图，若用能量
为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原
子，则（
）
A.氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去
光的光子后，只能发出频率为γ 1、 γ 2、 γ 3的三
种光子，且γ 1> γ 2 > γ 3 ，则
AC
A、被氢原子吸收的光子的能量为h γ 1
B、被氢原子吸收的光子的能量为h γ 2
C、 γ 1= γ 2+ γ 3
人教版高中物理选修3-5课件：18.4玻尔的原子模型 (共43张)
（2）能级公式： En=E1/n2,n=1,2,3…. E1=-13.6eV，是电子在第一条轨道上 运动时的能量。 注意：原子的能量为电子的动能和电 势能的总和，为负值。
二、玻尔理论对氢光 谱的能级解释
1．氢光谱的规律 1885年，瑞士的中学物理教师巴耳末 研究了氢光谱在可见光区的四条谱线的波 长之间的关系，得到了一个经验公式： 1/λ=R(1/22-1/n2).n=3,4,5,6,….(其中里 德伯常数R=1.097×107m-1)
3、能级 在玻尔模型中，原子的可能形态是不连续 的，因此各状态对应的能量也是不连续的。 这些能量值叫做能级。 能量最低的状态叫做基态，其他状态叫做 激发态。 原子处于基态时最稳定，处于较高能级时 会自发地向较低能级跃迁。
4、有关氢原子中电子运动的两个公式 玻尔在上述假设的基础上，利用经典电磁 理论和牛顿力学，及计算出了氢的电子的各条 可能轨道的半径和电子在各条轨道上运动时的 能量(动能和势能)。 （1）轨道半径公式：rn =n2r1 n=1，2， 3，…r1=0.53×10-10m代表第一条（即离核最近） 可能轨道的半径。n是正整数，叫做量子数。
各种气体原子的能级不同，跃迁时发射 光子的能量各异，因此利用不同气体可以制 成五颜六色的霓虹灯。
霓虹灯营造出热闹的节日气氛
三、玻尔模型的局 限性
1.玻尔原子理论在解释具有两个以上电 子的原子光谱时，理论与实验偏离较大。 2．量子力学基础上的原子理论认为： （1）核外电子没有确定的轨道，玻尔的 电子轨道是电子出现几率最大的地方。
若E1>E2，则hv=E1-E2，它吸收一定频率 的光子; 若E2>E1，则hv=E2-E1，它辐射能量，且 能量以光子的形式辐射出去，即原子发光。 可见：原子的吸能和放能都不是任意的， 而为某两个能级的能量差。所以原子的光谱为 线状谱，且原子线状谱中的亮线和吸收谱中的 暗线一一对应。
人教版 物理 选修3—5 18.4 玻尔的原子模型(共24张PPT)(优质版)
三、玻尔的原子理论之定态假设：
2、定态假设：（本假设是针对原子稳定性提出的） 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； (1)当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态中,具 有不同的能量,即原子的能量是量子化的,这些量子化的能 量值叫作能级。 (2)原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为定态。能量 最低的状态叫作基态,其他的能量状态叫作激发态。
五、玻尔理论的成功与局限性：
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。
四、玻尔原子理论对氢光谱的解释：
3.解释了气体导电发光现象：
处于基态的原子受到电子的撞击,可以跃迁到激发态,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。
4.解释了氢原子光谱的不连续性
原子从较高能级向低能级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。
大学以E．卢瑟福为首的科学集体，从此和卢瑟福建立了长期的密切关系。
1912年，玻尔考察了金属中的电子运动，并明确意识到经典理论在阐明微观现象 方面的严重缺陷，赞赏普朗克和爱因斯坦在电磁理论方面引入的量子学说，创造性地 把普朗克的量子说和卢瑟福的原子核概念结合了起来。
1913年提出了量子不连续性，成功地解释了氢原子和类氢原子的结构和性质，提 出了原子结构的玻尔模型。
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总结提升
答案
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1234
达标检测
1.根据玻尔理论，关于氢原子的能量，下列说法中正确的是( B ) A.是一系列不连续的任意值 B.是一系列不连续的特定值 C.可以取任意值 D.可以在某一范围内取任意值
解析 根据玻尔模型，氢原子的能量是量子化的，是一系列不连续的 特定值，另外我们可以从氢原子的能级图上，得出氢原子的能级是一 系列的特定值，而不是任意取值的结论，故A、C、D错误，B对.
1234
3.如图4所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发 态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是( )
A.原子A可能辐射出3种频率的光子
B.原子B可能辐射出3种频率的光子
C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4
答案
(2)氢原子吸收或辐射光子的频率条件是什么？它和氢原子核外的电子 的跃迁有什么关系？ 答案 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(其能量记为En)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(m＞n)．这 个式子称为频率条件，又称辐射条件． 当电子从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由 频率条件决定．
图5
解析答案
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。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚和在乎自己 的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困难，那韩智华就是我们 的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上第一号的产品——不是汽车，而 是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量而是以质量来计算，知道你停止努力的那 一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不 会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人，未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任 何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这 就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太 阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉 煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。 40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。——曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。 44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。
人教版高二物理选修35第十八章184玻尔的原子模型22张课件
4.光子能量为E的一束光照射容器中的氢（设氢
原子处于n=3的能级），氢原子吸收光子后，能
发出频率γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六种光谱
线，且γ1＜γ2＜γ3＜γ4＜γ5＜γ6，则E等于
(
)
A.hγ1
B.hγ6
C.h（γ6-γ1）
D.h（γ1+γ2+γ3+γ4+γ5+γ6）
5、(多选)对玻尔理论的下列说法中，正确的是（ ）
在解决核外电子的运动
除了氢原
时成功引入了量子化的
子光谱外，在
观念
解决其他问题
上遇到了很大
同时又应用了“粒子、
的困难．
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 氦原子光谱
有适当的理论解释。
拓展与提高
原子结构的认识史
汤姆孙发现怎电子样修否定改玻原尔子模不可型割 ？ 建立
汤姆孙的西 瓜模型
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
2.有一群处于量子数为n＝4的激发态中的氢原子，
在它们跃迁的过程中发出的光谱线共有( )
A．3条
B．4条
C．5条
D．6条
3.有一个处于量子数n=4的激发态中的氢
原子，在它向低能态跃迁时，最多可能发 出______个频率的光子。
回顾科学家对原子结构的认识史
否定
汤姆孙发现电子
原子不可割
建立
汤姆孙的 枣糕模型
出现矛盾
卢瑟福α粒子散射实验
否定
汤姆孙的枣 糕模型
原子稳定性事 实氢原子光谱 实验(分立)
高中物理选修3-5 18.4《波尔的原子模型》38张ppt
rn n2r1
氢原子中电子轨道的最小半径
r1 0.053nm
一、玻尔原子理论的基本假设
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。
在实验中，逐渐增加VG2K，由电流计读出板极电流IA，得到如 下图所示的变化曲线.
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 极K和第一栅极G1之间
电子
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
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
4、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
5、如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量
能
量：
1 En n2 E1
轨道半径： rn n2r1 （n=1,2,3……)
式中r1 =0.53×10-10m 、E1=-13.6ev
频率条件 h Em En
Hδ
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
氢原子中电子轨道的最小半径
r1 0.053nm
一、玻尔原子理论的基本假设
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。
在实验中，逐渐增加VG2K，由电流计读出板极电流IA，得到如 下图所示的变化曲线.
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 极K和第一栅极G1之间
电子
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
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
4、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
5、如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃
二、玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量
能
量：
1 En n2 E1
轨道半径： rn n2r1 （n=1,2,3……)
式中r1 =0.53×10-10m 、E1=-13.6ev
频率条件 h Em En
Hδ
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6
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
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
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汤姆孙的西 瓜模型
卢瑟福的核 式结构模型
玻尔模型
出现矛盾
复杂（光氦谱）原电子子在某处否单定位体积内玻出尔现模型的概率 —建电立子云
量子力学 理论
1. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃 迁到半径较大的轨道上，有关能量变化的说法中，正确
的是 ( D )
A. 电子的动能变大，电势能变大，总能量变大 B. 电子的动能变小，电势能变小，总能量变小 C. 电子的动能变小，电势能变大，总能量不变 D. 电子的动能变小，电势能变大，总能量变大
➢ 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
n
5 4
量3 子2 数
1
E∞ E5
激
E4 发 E3 态
E2
E1 基态
轨
道
与
能
1
级
2
相
3对
应
假说3：频率条件(跃迁假说)
针对原子光谱是 线状谱提出
n
E∞
5 4
E5 E4
原子在始、末两个能
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。
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。
《玻尔的原子模型》人教版高二物理选修3-5PPT模板课件
们之间是否有某种关系？ ➢ 气体导电发光机理是什么？ ➢ 原子光谱为什么是线状光谱？ ➢ 不同元素的原子为什么具有不同的特征谱线？
二、玻尔理论对氢光谱的解释
∞n－－－－－－－－－－－－－－－－－
E/eV
0 eV
氢
５ ４
原
３
子 的
激 发
２
能态
巴
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
耳
-0.54 -0.85 -1.51
典型例题
【典例2】. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大
的轨道上，有关能量变化的说法中，源自确的是（ D ）A.电子的动能变大，电势能变大，总能量变大 B.电子的动能变小，电势能变小，总能量变小 C.电子的动能变小，电势能变大，总能量不变 D.电子的动能变小，电势能变大，总能量变大
感谢聆听
语文 五年级 上册 配人教版
主讲人：XXX
时间: xxx
-3.4
级
图
基态
末 系
-13.6
１ 赖曼系
10
二、玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
n=6
n=5
n=1 n=2 n=3 n=4
Hγ
Hβ
Hα
（巴尔末系）
1 R( 1 1 ) n 3, 4,5,...
22 n2
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
二、玻尔理论对氢光谱的解释
轨道与能级相对应
赖曼系（紫外线）
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；
二、玻尔理论对氢光谱的解释
∞n－－－－－－－－－－－－－－－－－
E/eV
0 eV
氢
５ ４
原
３
子 的
激 发
２
能态
巴
帕 邢 系
布 喇 开 系
普 丰 德 系
耳
-0.54 -0.85 -1.51
典型例题
【典例2】. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大
的轨道上，有关能量变化的说法中，源自确的是（ D ）A.电子的动能变大，电势能变大，总能量变大 B.电子的动能变小，电势能变小，总能量变小 C.电子的动能变小，电势能变大，总能量不变 D.电子的动能变小，电势能变大，总能量变大
感谢聆听
语文 五年级 上册 配人教版
主讲人：XXX
时间: xxx
-3.4
级
图
基态
末 系
-13.6
１ 赖曼系
10
二、玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
n=6
n=5
n=1 n=2 n=3 n=4
Hγ
Hβ
Hα
（巴尔末系）
1 R( 1 1 ) n 3, 4,5,...
22 n2
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量
二、玻尔理论对氢光谱的解释
轨道与能级相对应
赖曼系（紫外线）
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；
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3 种频率的光。
三、跃迁的频率条件
(1) 原子由高能级Em跃迁到低能级En，原子 释放 能量，放出的光子能量满
足频率条件：
其中（m>n）
① 一个氢原子从激发态n向基态跃迁，最多辐射出 ② 一群氢原子从激发态n向基态跃迁，最多辐射出
种频率的光子； 种频率的光子。
三、跃迁的频率条件
【检测4】 一群氢原子从激发态n=6向基态跃迁，辐射出 15 种频率的光子； 一个氢原子从激发态n=6向基态跃迁，最多辐射出 5 种频率的光子。
二、原子能量的量子化
【检测2】(多选)
根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大，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
三、跃迁的频率条件
Em
hv
发射
hv
hv
其中（m>n）
高能级 Em
吸收 hv
低能级 En
低能级 Ej
三、跃迁的频率条件
稳定转动
分立的量 子化轨道
一、电子轨道的量子化
【检测1】 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
二、原子能量的量子化
指电子在不同的轨道半径上运动时，原子处于不同的状态具有不同的能 量。 (1) 原子量子化的能量值叫做 能级 ，原子的能级En满足： 说明：
量满足频率条件：
其中（m>n）
① 跃迁前后能级相同，则释放的光子能量一定，即释放的光子频率一定； ② 跃迁前后能级不同，则释放的光子能量不同，即释放的光子频率不同；
三、跃迁的频率条件
【例2】若大量氢原子处于量子数n=4的激 发态会辐射 6 种频率的光；若一个氢原 子处于量子数n=4的激发态，最多会辐射
n=5
一、电子轨道的量子化
(1) 电子量子化的轨道半径rn满足： 说明： ① n称为量子数，n=1,2,3,......只能取正整数； ② 当量子数n=1时，电子的轨道半径最 小 ，
电子离原子核最 近 ，氢原子轨道半径最 小值
一、电子轨道的量子化
(2) 电子在量子化的轨道半径上运动时， 不会向外 辐射能量。
量满足频率条件：
其中（m>n）
如：氢原子由E2跃迁到E1能级，释放的光子能量
E3
hv=E2 - E1=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV
E2
氢原子由E3跃迁到E1能级，释放的光子能量
hv'=E3 - E1=-1.51eV-（-13.6eV）=12.09eV
E1
三、跃迁的频率条件
(1) 原子由高能级Em跃迁到低能级En，原子 释放 能量，放出的光子能
三、跃迁的频率条件
(2) 由低能级En跃迁到高能级Em，原子 吸收 能量
① 若吸收的能量来自光子，则光子的能量必须满足频率条件
.
② 若吸收的能量来自粒子，则粒子的动能Ek满足 EK > Em - En.
三、跃迁的频率条件
【例3】（多选）欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（ AC ） A. 用10.2eV的光子照射； B. 用11eV的光子照射； C. 用11eV的电子碰撞； D. 用10.2eV的电子碰撞。
末两个能级的能量差； B. 原子不能从低能级向高能级跃迁； C. 原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，放出光子后从较高能级跃迁
到较低能级； D. 原子无论吸收光子还是放出光子，吸收的光子或是放出的光子的能量
都等于 始、末两个能级的能量差。
当堂检测
2.氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射频率为 v1 的光子。氢原子从
卢瑟福原子的核式结构模型
核式结构模型
ɑ 粒子散射实验
卢瑟福原子的核式结构模型与经典电磁理论相互矛盾
如果将经典理论应用于原子核式结构模型，则......
能辐
量射
连频
续率
变
连
连续谱
化续
矛盾
线状谱
能量 减少
电子轨道 半径减小
原子 矛盾 原子
不稳定
稳定
玻尔
人教版高中物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型
三、跃迁的频率条件
【检测5】
如图所示为氢原子的能级图．用光子能量
为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子
可能观测到氢原子发射不同波长的光有（B ）
A．15种
B．10种 C．4种 D．1种
课堂小结
玻尔原子理论的基本假设 1.电子轨道量子化 2.原子能量量子化 3.跃迁的频率条件
当堂检测
1.【多选】光子在发射和吸收的过程中（CD ） A. 原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、
(1) 原子由高能级Em跃迁到低能级En，原子 释放 能量，放出的光子能
量满足频率条件：
其中（m>n）
【检测3】一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( B ) A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少
三、跃迁的频率条件
(1) 原子由高能级Em跃迁到低能级En，原子 释放 能量，放出的光子能
学习目标
1.掌握玻尔原子理论基本假设的内容； 2.理解量子化、能级、定态和跃迁等概念.
知识点一 玻尔原子理论的基本假设 一、电子轨道的量子化
n=1 n=2 n=3
n=4
n=5
电子在原子核外绕核运动时，电子的轨道半径 只能取某些分立的值，即电子的轨道半径是量 子化的。
n=1 n=2 n=3 n=4
能级B跃迁到能级C时，吸收频率为 v2 的光子。若 v2 v1 ，则氢原子
从能级C跃迁到能级A时将（ B）
A．吸收频率为的光子 v1 v2 C．吸收频率为的光子 v2 v1
B．辐射频率为的光子 v2 v1 D．辐射频率为 v1 v2
谢谢
① 当量子数n=1时，原子的能量最 小 ，氢原子最小的能量 E1= -13.6eV；
② 原子的能量En包括 电子 的动能和原子与电子系统的 电势能 .
二、原子能量的量子化
(2) 原子具有确定能量的稳定状态称为 定态 ： ① 能量 最低 的状态叫做基态； ② 其他的能量状态叫做 激发态 。
注意： 基态的原子最稳定，处于激发态的原子不稳定
三、跃迁的频率条件
(1) 原子由高能级Em跃迁到低能级En，原子 释放 能量，放出的光子能量满
足频率条件：
其中（m>n）
① 一个氢原子从激发态n向基态跃迁，最多辐射出 ② 一群氢原子从激发态n向基态跃迁，最多辐射出
种频率的光子； 种频率的光子。
三、跃迁的频率条件
【检测4】 一群氢原子从激发态n=6向基态跃迁，辐射出 15 种频率的光子； 一个氢原子从激发态n=6向基态跃迁，最多辐射出 5 种频率的光子。
二、原子能量的量子化
【检测2】(多选)
根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大，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
三、跃迁的频率条件
Em
hv
发射
hv
hv
其中（m>n）
高能级 Em
吸收 hv
低能级 En
低能级 Ej
三、跃迁的频率条件
稳定转动
分立的量 子化轨道
一、电子轨道的量子化
【检测1】 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
二、原子能量的量子化
指电子在不同的轨道半径上运动时，原子处于不同的状态具有不同的能 量。 (1) 原子量子化的能量值叫做 能级 ，原子的能级En满足： 说明：
量满足频率条件：
其中（m>n）
① 跃迁前后能级相同，则释放的光子能量一定，即释放的光子频率一定； ② 跃迁前后能级不同，则释放的光子能量不同，即释放的光子频率不同；
三、跃迁的频率条件
【例2】若大量氢原子处于量子数n=4的激 发态会辐射 6 种频率的光；若一个氢原 子处于量子数n=4的激发态，最多会辐射
n=5
一、电子轨道的量子化
(1) 电子量子化的轨道半径rn满足： 说明： ① n称为量子数，n=1,2,3,......只能取正整数； ② 当量子数n=1时，电子的轨道半径最 小 ，
电子离原子核最 近 ，氢原子轨道半径最 小值
一、电子轨道的量子化
(2) 电子在量子化的轨道半径上运动时， 不会向外 辐射能量。
量满足频率条件：
其中（m>n）
如：氢原子由E2跃迁到E1能级，释放的光子能量
E3
hv=E2 - E1=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV
E2
氢原子由E3跃迁到E1能级，释放的光子能量
hv'=E3 - E1=-1.51eV-（-13.6eV）=12.09eV
E1
三、跃迁的频率条件
(1) 原子由高能级Em跃迁到低能级En，原子 释放 能量，放出的光子能
三、跃迁的频率条件
(2) 由低能级En跃迁到高能级Em，原子 吸收 能量
① 若吸收的能量来自光子，则光子的能量必须满足频率条件
.
② 若吸收的能量来自粒子，则粒子的动能Ek满足 EK > Em - En.
三、跃迁的频率条件
【例3】（多选）欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（ AC ） A. 用10.2eV的光子照射； B. 用11eV的光子照射； C. 用11eV的电子碰撞； D. 用10.2eV的电子碰撞。
末两个能级的能量差； B. 原子不能从低能级向高能级跃迁； C. 原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，放出光子后从较高能级跃迁
到较低能级； D. 原子无论吸收光子还是放出光子，吸收的光子或是放出的光子的能量
都等于 始、末两个能级的能量差。
当堂检测
2.氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射频率为 v1 的光子。氢原子从
卢瑟福原子的核式结构模型
核式结构模型
ɑ 粒子散射实验
卢瑟福原子的核式结构模型与经典电磁理论相互矛盾
如果将经典理论应用于原子核式结构模型，则......
能辐
量射
连频
续率
变
连
连续谱
化续
矛盾
线状谱
能量 减少
电子轨道 半径减小
原子 矛盾 原子
不稳定
稳定
玻尔
人教版高中物理选修3-5 18.4 玻尔的原子模型
三、跃迁的频率条件
【检测5】
如图所示为氢原子的能级图．用光子能量
为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子
可能观测到氢原子发射不同波长的光有（B ）
A．15种
B．10种 C．4种 D．1种
课堂小结
玻尔原子理论的基本假设 1.电子轨道量子化 2.原子能量量子化 3.跃迁的频率条件
当堂检测
1.【多选】光子在发射和吸收的过程中（CD ） A. 原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、
(1) 原子由高能级Em跃迁到低能级En，原子 释放 能量，放出的光子能
量满足频率条件：
其中（m>n）
【检测3】一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( B ) A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少
三、跃迁的频率条件
(1) 原子由高能级Em跃迁到低能级En，原子 释放 能量，放出的光子能
学习目标
1.掌握玻尔原子理论基本假设的内容； 2.理解量子化、能级、定态和跃迁等概念.
知识点一 玻尔原子理论的基本假设 一、电子轨道的量子化
n=1 n=2 n=3
n=4
n=5
电子在原子核外绕核运动时，电子的轨道半径 只能取某些分立的值，即电子的轨道半径是量 子化的。
n=1 n=2 n=3 n=4
能级B跃迁到能级C时，吸收频率为 v2 的光子。若 v2 v1 ，则氢原子
从能级C跃迁到能级A时将（ B）
A．吸收频率为的光子 v1 v2 C．吸收频率为的光子 v2 v1
B．辐射频率为的光子 v2 v1 D．辐射频率为 v1 v2
谢谢
① 当量子数n=1时，原子的能量最 小 ，氢原子最小的能量 E1= -13.6eV；
② 原子的能量En包括 电子 的动能和原子与电子系统的 电势能 .
二、原子能量的量子化
(2) 原子具有确定能量的稳定状态称为 定态 ： ① 能量 最低 的状态叫做基态； ② 其他的能量状态叫做 激发态 。
注意： 基态的原子最稳定，处于激发态的原子不稳定