人教版高二物理选修3-5玻尔原子模型

状态中原子是稳定的，电子
3
v 2m
虽然绕核运动，但并不向外 辐射能量。这些状态叫定态
1
r
。
针对原子的稳定性提出
轨道图
量子数
能级 原子处于不同定态时所具有的能量值
：５ ４ ３
２
ＥＥＥ３４５ Ｅ２
思考与讨论：
a、电子处于什么轨道时原子
所具有的能量较小？是内层轨
道还是外层轨道？
１
能级图
Ｅ１ b、电子处于什么轨道时原子 最稳定呢？
3
v 2m
1
r
1、基态： 能量值最低的状态
轨道半径最小(离核最近)
2、激发态：除基态外的状态
轨道图
３、跃迁假设（频率条件）：
n 量子数
∞
5 4 3 2
E /eV 原子从一种定态（设能量为E
0
初）跃迁到另一种定态（设 能量为E终）时，它辐射（或
-0.54 吸收）一定频率的光子，光
-0.85 -1.51
人教版高二物理选修3-5 玻尔原子模型
2020/9/19
卢瑟福模型的困难
卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律 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 原子光谱是线状谱
一、玻尔原子结构模型 1、轨道假设（轨道量子化假设）: 且电子在这些轨道上
18.4 玻尔的原子模型
一、玻尔原子结构模型
1、轨道假设（轨道量子化假设）: ２、定态假设（能量量子化假设）: 基态 ３、跃迁假设（频率条件）：
二、玻尔理论对氢光谱的解释
1、向低能级跃迁 2、向高能级跃迁
跃迁：
发射光子 吸收光子
电离：
三、玻尔理论的成功与局限之处
激发态
谢谢
练习：
1、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
2、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
关键：用电子云概念取代经典的轨道概念
电子在某处单位体积内出现的概率——电子云
玻尔理论只能解释氢原子光谱，而对外层电子较多的原子， 理论与实际相差很多，玻尔理论不再成立。取而代之的是量 子力学。量子力学是一种彻底的量子理论。它不但成功地解 释了玻尔理论所能解释的现象，而且能够解释大量玻尔理论 所不能解释的现象。玻尔理论中的三点假设，在量子力学中 也变成理论上推导出来的直接结果。建立在量子力学基础上 的原子理论认为，核外电子的运动服从统计规律，而没有固 定的轨道，我们只能知道他们在核外某处出现的概率大小。 结果发现电子在某些地方出现的率概较大，在另一些地方出 现的概率较小，电子频繁地出现在这些概率大的地方，我们 可以想像在那里有一团“电子云”包围着原子核，这些电子云 形成许多层，在不同层中运动的电子具有不同的能量，因而 形成了原子的定态和能级。这样量子力学就根本抛弃了从经 典物理引用来的电子运动轨道的概念，所谓玻尔理论中的电 子轨道，只不过是电子云中电子出现概率最大的地方。
B、可以在某一范围内取任意值
C、可Biblioteka Baidu取一系列不连续的任意值
D、是一系列不连续的特定值
子的能量由这两种定态的能 量差决定，即
-3.4
h v= Em －En
1
能级图
-13.6
针对原子光谱是线状谱提出
二、玻尔理论对氢光谱的解释
1、向低能级跃迁
发射光子
跃迁时发射光子的能量 ：
n 量子数 ∞
5 4
3
光子的能量必须等于能级差
2
处于激发态的原子
是不稳定的可自发
地经过一次或几次
跃迁达基态
1
E /eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4
-13.6
2、向高能级跃迁
吸收光子
问题：要使处于基态的氢原子从基态跃迁到n=4激发态， 则照射光的频率必须为多少？
跃迁时吸收光子的能量：
跃迁：
光子的能量必须等于能级差
问题：分别能量为12.09ev、11eV 、15eV的光子照射处于基态的氢原 子，结果会如何？
电离：
n 量子数 ∞
5 4 3 2
E /eV
绕核的转动是稳定的 ，不产生电磁辐射
•围绕原子核运动的电 子轨道半径只能是某
些分立的数值。
根据原子核式结构模型提出
２、定态假设（能量量子化假设）:
５ ４ ３
ＥＥＥ３４５
电子在不同的轨道运动对应 着不同的状态，原子在不同
２
Ｅ２ 的状态中具有不同的能量，
量子数
原子只能处于一系列不连续
１
能级图
Ｅ１ 的能量状态中，这些量子化 的能量值叫做能级．在这些
0
-0.54 -0.85 -1.51
-3.4
使原子电离
1
-13.6
三、玻尔理论的成功与局限之处
1、成功之处： 引入了“量子”的观念 成功解释了氢原子的线状光谱
2、局限之处： 对于外层电子较多元素的原子 光谱，其理论与事实相差很大 过多地引用了经典的物理理论
问题：怎样修改玻尔模型？ 思想：必须彻底放弃经典概念？