第一章波爾原子模型

1、第一章第一章 波爾原子模型波爾原子模型 概念：概念：原子和原子的核尺度；截面；能級(jí)；光譜項(xiàng)；原子和原子的核尺度；截面；能級(jí)；光譜項(xiàng)； 基態(tài)；激發(fā)態(tài)；激發(fā)能；電離能。基態(tài)；激發(fā)態(tài)；激發(fā)能；電離能。重點(diǎn)：重點(diǎn)：三個(gè)實(shí)驗(yàn)、兩種理論、一套能級(jí)和光譜三個(gè)實(shí)驗(yàn)、兩種理論、一套能級(jí)和光譜 陰極射線實(shí)驗(yàn)；陰極射線實(shí)驗(yàn)； 粒子散射實(shí)驗(yàn)；粒子散射實(shí)驗(yàn)； Franck 和和Hertz實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)。 Rutherford庫(kù)侖散射理論；庫(kù)侖散射理論；Bohr氫原子理論氫原子理論 氫原子能級(jí)和光譜。氫原子能級(jí)和光譜。難點(diǎn)：難點(diǎn)：截面的理解。截面的理解。古代關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)古代關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn) 不可無(wú)限分割，存在最小的結(jié)

2、構(gòu)單元不可無(wú)限分割，存在最小的結(jié)構(gòu)單元 “端，體之無(wú)序最前者也。端，體之無(wú)序最前者也。”戰(zhàn)國(guó)戰(zhàn)國(guó)墨子墨子墨瞿。墨瞿。 端是物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)單元；體：世間萬(wàn)物；端是物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)單元；體：世間萬(wàn)物； 。 序：次序、大小；最前：最初始的。序：次序、大??；最前：最初始的。 “其小無(wú)內(nèi)，謂之小一其小無(wú)內(nèi)，謂之小一” 公元前公元前365 -310著名學(xué)派代表著名學(xué)派代表惠施惠施“原子原子”一詞來(lái)自希臘文，意思是一詞來(lái)自希臘文，意思是“不可分割的不可分割的”。在公元前在公元前4 4世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家德漠克利特德漠克利特(Democritus)(Democritus)提出這一概念，并把它看作

3、物質(zhì)的最小提出這一概念，并把它看作物質(zhì)的最小單元。單元。 在十九世紀(jì)，人們?cè)诖罅康奈镔|(zhì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)了一些定律，在十九世紀(jì)，人們?cè)诖罅康奈镔|(zhì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)了一些定律，1806年，法國(guó)普勞斯特年，法國(guó)普勞斯特(Proust)的的定比定律定比定律：化學(xué)元素合成化合物時(shí)，各元素之間的重量比總是相同的?；瘜W(xué)元素合成化合物時(shí)，各元素之間的重量比總是相同的。1807年，英國(guó)道爾頓年，英國(guó)道爾頓 (John Dalton)的的倍比定律倍比定律：若兩種元素化合成不同的化合物時(shí)，固定其中一種元素的重若兩種元素化合成不同的化合物時(shí)，固定其中一種元素的重量與另一種元素的重量，總是成簡(jiǎn)單的小整數(shù)比。量與另一種元素的重

4、量，總是成簡(jiǎn)單的小整數(shù)比。 最早期的原子論最早期的原子論atom，舊譯，舊譯“莫破莫破”，即原子。，即原子。從哲學(xué)上看似乎也是正確的，但從物理上看，缺乏實(shí)從哲學(xué)上看似乎也是正確的，但從物理上看，缺乏實(shí)驗(yàn)依據(jù)，所以沒(méi)有物理思想。驗(yàn)依據(jù)，所以沒(méi)有物理思想。在此基礎(chǔ)上，在此基礎(chǔ)上，1808年年道爾頓道爾頓提出了他的提出了他的原子學(xué)說(shuō)：原子學(xué)說(shuō)：1.1.物質(zhì)是由大量分立原子組成的，在化學(xué)反應(yīng)中原子保持物質(zhì)是由大量分立原子組成的，在化學(xué)反應(yīng)中原子保持其本來(lái)的性質(zhì)。其本來(lái)的性質(zhì)。2. 2. 同種物質(zhì)的原子，其質(zhì)量、形狀和性質(zhì)均相同；不同元同種物質(zhì)的原子，其質(zhì)量、形狀和性質(zhì)均相同；不同元素的原子有不同的質(zhì)量

5、和性質(zhì)，原子的質(zhì)量是原子的最素的原子有不同的質(zhì)量和性質(zhì)，原子的質(zhì)量是原子的最基本的特征?；镜奶卣鳌?. 3. 有簡(jiǎn)單數(shù)值比的元素的原子結(jié)合時(shí)，原子間就發(fā)生化學(xué)有簡(jiǎn)單數(shù)值比的元素的原子結(jié)合時(shí)，原子間就發(fā)生化學(xué) 反應(yīng)而生產(chǎn)化合物，化合物的原子就稱為反應(yīng)而生產(chǎn)化合物，化合物的原子就稱為“復(fù)雜原子復(fù)雜原子”。4. 4. 一種元素的原子與另一種元素的原子化合時(shí)，它們之間一種元素的原子與另一種元素的原子化合時(shí)，它們之間成簡(jiǎn)單的數(shù)值比。成簡(jiǎn)單的數(shù)值比。如果假設(shè)所有物質(zhì)都是由不可分割的原子所組成，就可以解釋道爾頓收集的100年來(lái)的化學(xué)資料。所以道爾頓的原子概念提出后不久，就被化學(xué)家們所接受。 1808年，蓋

6、年，蓋.呂薩克（法）：呂薩克（法）：化合體積定律化合體積定律。 1811年，年，Amedeo Avogadro (17761856)（意）：阿伏伽德羅（意）：阿伏伽德羅 定律：定律：原子分子論原子分子論 1826年，年，Brown（英）：（英）：Brown運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 1833年，年，F(xiàn)araday（英）：（英）：電解定律電解定律。 1869年，門捷列夫年，門捷列夫(俄俄)最先發(fā)現(xiàn)了最先發(fā)現(xiàn)了元素周期律元素周期律。 經(jīng)過(guò)科學(xué)家近百年工作，從化學(xué)上證明了單個(gè)原經(jīng)過(guò)科學(xué)家近百年工作，從化學(xué)上證明了單個(gè)原子的存在。子的存在。根據(jù)根據(jù)道爾頓的原子學(xué)說(shuō)道爾頓的原子學(xué)說(shuō)，我們可以對(duì)簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化學(xué)中化合物，我

7、們可以對(duì)簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化學(xué)中化合物的生成給予定量的解釋，反過(guò)來(lái)，許多實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了原子學(xué)說(shuō)；的生成給予定量的解釋，反過(guò)來(lái)，許多實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了原子學(xué)說(shuō)；并且人們發(fā)現(xiàn)氣態(tài)物質(zhì)參與的化學(xué)反應(yīng)時(shí)元素的重量與體積也并且人們發(fā)現(xiàn)氣態(tài)物質(zhì)參與的化學(xué)反應(yīng)時(shí)元素的重量與體積也遵循上述規(guī)律。遵循上述規(guī)律。蓋蓋呂薩克定律呂薩克定律告訴我們，在每一種生成或分解的氣體中，其組告訴我們，在每一種生成或分解的氣體中，其組分和化合物氣體的體積彼此之間具有簡(jiǎn)單的整數(shù)比，與前述規(guī)分和化合物氣體的體積彼此之間具有簡(jiǎn)單的整數(shù)比，與前述規(guī)律進(jìn)行對(duì)比，我們可以得到這樣的結(jié)論：律進(jìn)行對(duì)比，我們可以得到這樣的結(jié)論： 氣體的體積與其中所含的粒子數(shù)目有

8、關(guān)。氣體的體積與其中所含的粒子數(shù)目有關(guān)。阿伏伽德羅定律告訴我們，同溫同壓下，相同體積的不同氣體阿伏伽德羅定律告訴我們，同溫同壓下，相同體積的不同氣體含有相等數(shù)目的分子。含有相等數(shù)目的分子。 當(dāng)原子學(xué)說(shuō)逐漸被人們接受以后，人們又面臨著新當(dāng)原子學(xué)說(shuō)逐漸被人們接受以后，人們又面臨著新的問(wèn)題：的問(wèn)題：原子有多大？原子有多大？原子的內(nèi)部有什么？原子的內(nèi)部有什么？原子是最小的粒子嗎？原子是最小的粒子嗎？.在學(xué)習(xí)這門課的時(shí)候；一部分問(wèn)題的謎底會(huì)逐漸揭在學(xué)習(xí)這門課的時(shí)候；一部分問(wèn)題的謎底會(huì)逐漸揭開，現(xiàn)在我們來(lái)粗略地估計(jì)一下原子的大小。開，現(xiàn)在我們來(lái)粗略地估計(jì)一下原子的大小。 1、原子的質(zhì)量、原子的質(zhì)量 可以由

9、原子量和由阿伏伽德羅定律計(jì)算可以由原子量和由阿伏伽德羅定律計(jì)算 阿伏伽德羅常數(shù)阿伏伽德羅常數(shù)NA： 1mol的原子的的原子的數(shù)量數(shù)量 原子量原子量A：1mol的原子的的原子的質(zhì)量質(zhì)量 一個(gè)原子的質(zhì)量一個(gè)原子的質(zhì)量ANAM mol/10022. 623AN在標(biāo)準(zhǔn)條件（在標(biāo)準(zhǔn)條件（0、1個(gè)大氣壓）下，體積為個(gè)大氣壓）下，體積為22.4升，升，1克分子氣體所含的克分子氣體所含的分子數(shù)目。分子數(shù)目。同溫同壓條件下下，同溫同壓條件下下，相同體積相同體積的不同氣體含有的不同氣體含有相等數(shù)目相等數(shù)目的分子。的分子。A為原子量，單位：克為原子量，單位：克 2、原子的體積、原子的體積（1 1）可以由密排晶體計(jì)算

10、）可以由密排晶體計(jì)算（對(duì)不能壓縮的固態(tài)物質(zhì)）（對(duì)不能壓縮的固態(tài)物質(zhì)）MV間隙最大的間隙最大的堆積方式堆積方式: :立方密排立方密排 38r每個(gè)原子在固體中所占的體積為每個(gè)原子在固體中所占的體積為 3A8ArN固體質(zhì)量密度固體質(zhì)量密度原子半徑原子半徑A3/8A Nr底邊長(zhǎng)底邊長(zhǎng)六棱柱的高六棱柱的高2224 62 (2 )(3 )33rrr2r每個(gè)六棱柱有每個(gè)六棱柱有6個(gè)原子個(gè)原子每個(gè)原子所占的體積每個(gè)原子所占的體積314 6623/64 223rrrr質(zhì)量密度質(zhì)量密度 A3/4 2A NMVr10310m1A4 2AArN原子半徑原子半徑 間隙最小的間隙最小的堆積方式堆積方式: :六角密排六角密

11、排元素元素原子量原子量A質(zhì)量密度質(zhì)量密度 g/cm3原子半徑原子半徑 nmLi 7 0.7 0.16Al 27 2.7 0.16Cu 63 8.9 0.14S 32 2.07 0.18Pb 207 11.34 0.19由此我們可以算出不同原子的半徑由此我們可以算出不同原子的半徑 （2）可以由氣體分子運(yùn)動(dòng)論算出可以由氣體分子運(yùn)動(dòng)論算出2241rN平均自由程平均自由程單位體積原子數(shù)單位體積原子數(shù)原子或分子半徑原子或分子半徑可推出原子或分子的半徑可推出原子或分子的半徑（3）由法德瓦爾斯（）由法德瓦爾斯（von de Waals）定律算出）定律算出RTbVVap)( 其中其中aVb4aV為一個(gè)原子的體

12、積為一個(gè)原子的體積1mol氣體的法德瓦爾方程為：氣體的法德瓦爾方程為： 各元素的核電荷數(shù)和原子量可以相差很多，各元素的核電荷數(shù)和原子量可以相差很多，但但為什么為什么它們的半徑和體積卻差不多？它們的半徑和體積卻差不多？1010m1A原子是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)層次原子是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)層次1010m原子物理學(xué)原子物理學(xué)則是回答在這一層次，物質(zhì)的組則是回答在這一層次，物質(zhì)的組成、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用的科學(xué)。成、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用的科學(xué)。3 3、原子只是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)層次、原子只是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)層次原子中子）電子，原子核（質(zhì)子、基本粒子分子，離子，原子集團(tuán)固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)，等離子體態(tài)4 4、原子是一種物理模型、

13、原子是一種物理模型 由物理實(shí)驗(yàn)得到物理現(xiàn)象由物理實(shí)驗(yàn)得到物理現(xiàn)象 由物理現(xiàn)象歸納出物理規(guī)律由物理現(xiàn)象歸納出物理規(guī)律 由物理規(guī)律抽象出物理模型由物理規(guī)律抽象出物理模型 由物理模型建立物理學(xué)的理論體系由物理模型建立物理學(xué)的理論體系光學(xué)的發(fā)展：光線、光波、光子三個(gè)模型對(duì)光的描述越來(lái)越準(zhǔn)確；對(duì)光的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻。原子也是同樣：雖然我們還不能借助先進(jìn)的設(shè)備看到原子真面目，但盧瑟福的散射卻證明了只有這種模型才能與使用結(jié)果一致。對(duì)于原子這樣的微觀體系對(duì)于原子這樣的微觀體系物理模型尤為重要。物理模型尤為重要。原子物理時(shí)代的序曲原子物理時(shí)代的序曲 X射線的發(fā)現(xiàn)：射線的發(fā)現(xiàn)：1895年年 Zeeman效應(yīng)、放射性

14、的發(fā)現(xiàn)：效應(yīng)、放射性的發(fā)現(xiàn)：1896年年 電子的發(fā)現(xiàn)：電子的發(fā)現(xiàn)：1897年年 放射性元素鐳、釙的發(fā)現(xiàn)：放射性元素鐳、釙的發(fā)現(xiàn)：1898年年倫琴倫琴塞曼塞曼湯姆孫湯姆孫瑪麗瑪麗居里居里皮埃爾皮埃爾居里居里1.1 原子的核式結(jié)構(gòu)原子的核式結(jié)構(gòu)一、電子的發(fā)現(xiàn)一、電子的發(fā)現(xiàn) 陰極射線早再陰極射線早再1858年，德國(guó)物理學(xué)年，德國(guó)物理學(xué)家普呂克爾發(fā)現(xiàn)，家普呂克爾發(fā)現(xiàn)，1876年被命名年被命名為。為。 1897年，劍橋大學(xué)，卡文迪許實(shí)驗(yàn)?zāi)辏瑒虼髮W(xué)，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，室，J.J.Thomson 發(fā)現(xiàn)真空放電管中陰極射線在電場(chǎng)、發(fā)現(xiàn)真空放電管中陰極射線在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。Sir Joseph

15、 Thomon1856-1940 1897年發(fā)現(xiàn)電子Thomson的實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)裝置射線本身帶有負(fù)電荷，射線本身帶有負(fù)電荷，電荷與射線分不開電荷與射線分不開加電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以使得射線束得到控制加電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以使得射線束得到控制測(cè)量測(cè)量射線射線的核的核質(zhì)比質(zhì)比 測(cè)出了陰極射線的荷質(zhì)比測(cè)出了陰極射線的荷質(zhì)比：e/me 注意注意, ,而用電解法測(cè)得的值為：而用電解法測(cè)得的值為：推斷：陰極射線不可能是離子束，而只能一種新的推斷：陰極射線不可能是離子束，而只能一種新的帶電粒子束流帶電粒子束流電子。電子。它應(yīng)是物質(zhì)的組成成分它應(yīng)是物質(zhì)的組成成分。1027.610/eEhc kgmLlB79.610/HHe

16、ckgmHHemem1000e18991899年年Thomson利用利用Wilson發(fā)明的云霧室測(cè)定了電子發(fā)明的云霧室測(cè)定了電子的電荷合和質(zhì)量，結(jié)果表明其和氫離子電荷相近為：的電荷合和質(zhì)量，結(jié)果表明其和氫離子電荷相近為：191.6 10C精確測(cè)量給出的電子的荷質(zhì)比為：精確測(cè)量給出的電子的荷質(zhì)比為：111.758 10/CKg由此得到電子的質(zhì)量為：由此得到電子的質(zhì)量為：11836eHmm 19101910年，年，Millikan油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出單個(gè)電子的電荷出單個(gè)電子的電荷104.803242(14) 10esue191.6021892(46) 10c 由此，計(jì)算出電子的質(zhì)量由此，計(jì)算出電

17、子的質(zhì)量pe/1836.15152(70)mm 28e9.109534(47) 10gm24p1.6726231(10) 10gmRobert Andrews Millikan18681953 1910年測(cè)量了單個(gè)電子的電荷1916年發(fā)表了光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 質(zhì)子靜止質(zhì)量電子靜止質(zhì)量湯姆孫提出了三個(gè)推斷：湯姆孫提出了三個(gè)推斷： 陰極射線不可能是離子束，而只能是一種新的帶陰極射線不可能是離子束，而只能是一種新的帶電微粒束流；電微粒束流； 這些微粒是原子的組成部分；這些微粒是原子的組成部分； 這些帶電微粒是原子的唯一組成部分。這些帶電微粒是原子的唯一組成部分。 1899年湯姆孫將上述年湯姆孫將上述“

18、微粒微粒”稱為稱為“電子電子” 湯姆遜因測(cè)定電子的荷質(zhì)比，于湯姆遜因測(cè)定電子的荷質(zhì)比，于19061906年獲得諾貝爾年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。物理學(xué)獎(jiǎng)。 該獎(jiǎng)是許多物理學(xué)家多年努力的結(jié)果！該獎(jiǎng)是許多物理學(xué)家多年努力的結(jié)果！ 由此湯姆遜給出的原子的物理模型圖像：由此湯姆遜給出的原子的物理模型圖像： 1 1）電子是原子的一個(gè)組成部分。）電子是原子的一個(gè)組成部分。 2 2）電子帶負(fù)電而原子又是電中性的，由此推斷：）電子帶負(fù)電而原子又是電中性的，由此推斷： 原子中一定有帶正電的部分，其電荷量大小和原子中一定有帶正電的部分，其電荷量大小和電子的總電荷相等。電子的總電荷相等。 3 3）因?yàn)殡娮淤|(zhì)量很小，原子質(zhì)

19、量幾乎全部由帶正）因?yàn)殡娮淤|(zhì)量很小，原子質(zhì)量幾乎全部由帶正電的部分承擔(dān)。電的部分承擔(dān)。 Thomson模型模型認(rèn)為認(rèn)為, ,原子中正電原子中正電荷均勻分布在一個(gè)半徑約荷均勻分布在一個(gè)半徑約1 1埃原子球埃原子球體內(nèi)，電子鑲嵌在其中。原子如同體內(nèi)，電子鑲嵌在其中。原子如同西瓜，瓜瓤好比正電荷，電子如同西瓜，瓜瓤好比正電荷，電子如同瓜籽分布在其中。瓜籽分布在其中。 同時(shí)該模型還進(jìn)一步假定，同時(shí)該模型還進(jìn)一步假定，當(dāng)原子處于最低能態(tài)時(shí)電子當(dāng)原子處于最低能態(tài)時(shí)電子在其平衡位置上；當(dāng)其被激發(fā)時(shí)，電子在各自的平衡位置附在其平衡位置上；當(dāng)其被激發(fā)時(shí)，電子在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。因而可以輻射出與簡(jiǎn)諧振

20、動(dòng)相同頻率的光近做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。因而可以輻射出與簡(jiǎn)諧振動(dòng)相同頻率的光( (紫紫外和可見區(qū)外和可見區(qū)) )。這對(duì)于解釋當(dāng)時(shí)已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、元素的周期。這對(duì)于解釋當(dāng)時(shí)已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、元素的周期性以及原子的線光譜，似乎是成功的。性以及原子的線光譜，似乎是成功的。 但不能解釋實(shí)測(cè)的原子輻射是一系列不同頻率的線譜。但不能解釋實(shí)測(cè)的原子輻射是一系列不同頻率的線譜。湯姆遜成功的原因湯姆遜成功的原因 承認(rèn)陰極射線是粒子；承認(rèn)陰極射線是粒子； 歷史條件的具備：真空技術(shù)的發(fā)展；歷史條件的具備：真空技術(shù)的發(fā)展； 敢于突破舊觀念的束縛；敢于突破舊觀念的束縛； 不斷進(jìn)?。焊淖儦怏w、改變陰極材料、測(cè)不斷進(jìn)?。焊淖儦怏w、改變陰

21、極材料、測(cè)出電子電荷。出電子電荷。英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪實(shí)驗(yàn)室英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪實(shí)驗(yàn)室Cavendish Professors 麥克斯韋（James Clerk Maxwell，18711879) 瑞利（Lord Rayleigh ，18791884) 湯姆遜（J. J. Thomson ，18841919) 1906 盧瑟福（Lord Rutherford ，19191937) 1908年化學(xué)諾獎(jiǎng) 布拉格（William Lawrence Bragg ,19381953) 1915年 莫特（Nevill Mott ，19541971) 77年 皮帕（Brian Pippard ，19711984

22、) 愛德華茲（Sam Edwards ，19841995) 費(fèi)倫德（Richard Friend ，1995) 1890年，勒納德勒納德(P.Lenard)發(fā)現(xiàn)電子很容易穿透原子發(fā)現(xiàn)電子很容易穿透原子 1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)象，把一種帶正電的年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)象，把一種帶正電的射線稱為射線稱為射線。盧瑟福研究后確認(rèn)射線。盧瑟福研究后確認(rèn)射線是高速運(yùn)射線是高速運(yùn)動(dòng)的，且?guī)蓚€(gè)正電荷的氦離子動(dòng)的，且?guī)蓚€(gè)正電荷的氦離子（He2+）。）。 1909年，蓋革和馬斯登發(fā)現(xiàn)，用蓋革和馬斯登發(fā)現(xiàn)，用粒子轟擊原子時(shí)，粒子轟擊原子時(shí)，絕大部分絕大部分粒子直接穿過(guò)薄膜，只有粒子直接穿過(guò)薄膜，只有1

23、/8000的幾率被的幾率被反射，即散射角大于反射，即散射角大于90度。度。 “原子好像是空的原子好像是空的”? Thomson模型受到挑戰(zhàn)模型受到挑戰(zhàn)!二、二、粒子散射實(shí)驗(yàn)粒子散射實(shí)驗(yàn)真空室粒子源散射箔抽氣管閃爍計(jì)數(shù)器粒子源鉑金膜Geiger計(jì)數(shù)器Geiger-Marsden實(shí)驗(yàn)裝置俯視圖側(cè)視圖20層金膜，有1/8000個(gè)粒子被反射，即散射角大于90度 盧瑟福通過(guò)簡(jiǎn)單的估算證明，盧瑟福通過(guò)簡(jiǎn)單的估算證明，Thomson模型不成立模型不成立 散射散射過(guò)程中，因電子的質(zhì)量很小，它對(duì)散射散射過(guò)程中，因電子的質(zhì)量很小，它對(duì)粒子粒子（He2+）運(yùn)動(dòng)的影響可忽略，只考慮原子中均勻分運(yùn)動(dòng)的影響可忽略，只考慮

24、原子中均勻分布的正電荷對(duì)布的正電荷對(duì)粒子的影響，即把原子看成半徑為粒子的影響，即把原子看成半徑為R正電荷分布的球體正電荷分布的球體r2201224ZeRRv230124rZeFrR220124ZeFRPF t0PP0MPvPP庫(kù)侖力庫(kù)侖力所受斥力所受斥力PP散射角最大，有散射角最大，有穿越時(shí)間0PP22012214Z eRRvM v 2022412eZRMvERZe2402EZR5A1103對(duì)金對(duì)金 (Au)，Z=79，取取 E= 5MeV310若要產(chǎn)生大角度散射，必須經(jīng)過(guò)多次碰撞，但其幾率極小。若要產(chǎn)生大角度散射，必須經(jīng)過(guò)多次碰撞，但其幾率極小。3500102的幾率為理論上，1/8000而實(shí)

25、驗(yàn)上卻不小于Thomson模型是不正確的模型是不正確的！入射粒子動(dòng)能單位為Mev三、三、Rutherford的核式模型的核式模型（1911年）年） 原子為原子為核式結(jié)構(gòu)核式結(jié)構(gòu)，正電荷集中于原子中心，僅僅，正電荷集中于原子中心，僅僅占原子體積的占原子體積的1/100001/10000，電子分布于核外。，電子分布于核外。Ernest Rutherford18711937 1911年建立原子的核式模型也稱之核式模型或行星模型也稱之核式模型或行星模型1、盧瑟福的原子核式模型：、盧瑟福的原子核式模型： 原子中的正電荷集中在原子中心很小的區(qū)域內(nèi)，且原子的原子中的正電荷集中在原子中心很小的區(qū)域內(nèi)，且原子的

26、全部質(zhì)量也幾乎集中在這一區(qū)域，電子分布在該區(qū)域的外全部質(zhì)量也幾乎集中在這一區(qū)域，電子分布在該區(qū)域的外面。這個(gè)正電荷部分稱之為原子核。面。這個(gè)正電荷部分稱之為原子核。 為什么會(huì)發(fā)射大角度散射？為什么會(huì)發(fā)射大角度散射？ 由于正電荷集中在中心的很小區(qū)域，由于正電荷集中在中心的很小區(qū)域，粒子進(jìn)入原子時(shí)，粒子進(jìn)入原子時(shí)，它處于原子核外，且與其可以很近。因此受到全部正電荷它處于原子核外，且與其可以很近。因此受到全部正電荷的作用，正電荷對(duì)它的庫(kù)侖作用力可以很大，所以的作用，正電荷對(duì)它的庫(kù)侖作用力可以很大，所以。Rutherford散射公式散射公式 2）庫(kù)侖散射公式庫(kù)侖散射公式散射角粒子原子核Ze瞄準(zhǔn)距離:b

27、20v0v受有心力作用，受有心力作用，角動(dòng)量守恒角動(dòng)量守恒20dLmv bmrdt在在y y方向入射粒子動(dòng)量的改變量，由動(dòng)量定理可得到：方向入射粒子動(dòng)量的改變量，由動(dòng)量定理可得到：vvy002coscosd2mvFt上兩式兩端分別相乘，注意到角動(dòng)量是守恒量上兩式兩端分別相乘，注意到角動(dòng)量是守恒量rr212014cZe zFrM21204Ze zFr彈性散射過(guò)程22002sincosd2dmv bFrtdt222cos dFr 21202cos d4z Ze 2102cos42z Ze2002142cot2bmv bz ZeD庫(kù)侖散射公式庫(kù)侖散射公式反映了散射角與瞄準(zhǔn)反映了散射角與瞄準(zhǔn)距離之間的

28、關(guān)系距離之間的關(guān)系！:D 庫(kù)侖因子b 瞄準(zhǔn)距離200214cot2mv bz Ze22112200001cotcotcot1422 42222z Zz ZeeDbmvmv瞄準(zhǔn)距離瞄準(zhǔn)距離b的物理意義：的物理意義：當(dāng)入射當(dāng)入射 粒子能量粒子能量E E一定時(shí)，瞄準(zhǔn)距離一定時(shí)，瞄準(zhǔn)距離b b越小越小散射角散射角越大越大。 實(shí)際實(shí)驗(yàn)中測(cè)到的是大量的實(shí)際實(shí)驗(yàn)中測(cè)到的是大量的 粒子與大量靶原子的散射事粒子與大量靶原子的散射事例，而不是單個(gè)例，而不是單個(gè)粒子與單個(gè)靶原子的瞄準(zhǔn)距離事件。粒子與單個(gè)靶原子的瞄準(zhǔn)距離事件。 物理上，我們要由模型推出物理上，我們要由模型推出散射粒子數(shù)與散射角之間的散射粒子數(shù)與散射角

29、之間的關(guān)系，才能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。關(guān)系，才能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。 如果如果粒子打在某瞄準(zhǔn)距離粒子打在某瞄準(zhǔn)距離b-db的園環(huán)內(nèi)，則的園環(huán)內(nèi)，則粒子必定散射粒子必定散射到某一張角到某一張角d的錐殼對(duì)應(yīng)的立體角。的錐殼對(duì)應(yīng)的立體角。b 又稱為碰撞參數(shù)3 3、Rutherford散射公式散射公式 瞄準(zhǔn)距離在瞄準(zhǔn)距離在b b和和b-db-db b間的入射間的入射粒子，都被散射到粒子，都被散射到與與+d+d區(qū)間的立體角區(qū)間的立體角d內(nèi)（空心圓錐立體角）內(nèi)（空心圓錐立體角） 粒子在粒子在b b和和b-db-db b區(qū)間的概率和圓環(huán)的面積成正比區(qū)間的概率和圓環(huán)的面積成正比b2d2sind/rrr 2 sin d

30、4 sincosd22d2|d |bbd圓環(huán)帶面積圓環(huán)帶面積bdd4 sincosd22d2|d |bb222214401d1d16416sinsin22z ZeDdE /1表示入射粒子被一個(gè)靶原子散射的幾率表示入射粒子被一個(gè)靶原子散射的幾率。 量綱為面積量綱為面積: 1b=10-24cm2222130cos2d44sin2z ZeE cot22Dbd d代表入射粒子被一個(gè)靶代表入射粒子被一個(gè)靶原子散射到原子散射到方向的概率方向的概率d d/d/d則表示散射到則表示散射到方方向上單位立體角內(nèi)的概率向上單位立體角內(nèi)的概率環(huán)帶面積由于公式中圓環(huán)的面積由于公式中圓環(huán)的面積d d是無(wú)法測(cè)量的，因此還不

31、能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)是無(wú)法測(cè)量的，因此還不能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)222214401d1d16 416sinsin22z ZeDdE Rutherford散射公式散射公式或或原子的微分散射截面原子的微分散射截面關(guān)于關(guān)于Rutherford散射公式的散射公式的物理意義的討論物理意義的討論dbbd凡是瞄向凡是瞄向dd的的粒子都被散射到粒子都被散射到d d立體角內(nèi)立體角內(nèi)而而dd可看成一個(gè)原子核周圍圓環(huán)的面積，可看成一個(gè)原子核周圍圓環(huán)的面積，瞄向瞄向dd的的粒子越多，被散射到粒子越多，被散射到d d立立體角內(nèi)的體角內(nèi)的粒子越多。粒子越多。在入射的在入射的粒子密度不變的情況下，粒子密度不變的情況下，dd越大，被散

32、射到越大，被散射到dd立體角內(nèi)的立體角內(nèi)的粒子越粒子越多，即每一個(gè)多，即每一個(gè)粒子被散射到粒子被散射到dd立體角立體角內(nèi)幾率越大。內(nèi)幾率越大。dd被稱為被稱為有效散射截面有效散射截面或或微分截面微分截面。鉑金箔，面積為鉑金箔，面積為A A，厚度為，厚度為t t，原子數(shù)密度為，原子數(shù)密度為N N箔上總原子數(shù)為箔上總原子數(shù)為NAtN 箔上總微分截面為箔上總微分截面為ddNNAt如果有如果有n n個(gè)個(gè)粒子射到金箔上，其中粒子射到金箔上，其中dndn個(gè)個(gè)入射到入射到d中，則有中，則有dddnNNtnA被散射到被散射到d d立體角內(nèi)的立體角內(nèi)的粒子數(shù)為粒子數(shù)為ddnnNt代入下式代入下式(Rutherf

33、ord(Rutherford散射公式散射公式) )2221401dd16 4sin2z ZeE 可得到散射的粒子數(shù)可得到散射的粒子數(shù)dn1 dndNt n微分散射截面定義即：?jiǎn)挝辉用婷芏认乱粋€(gè)粒子被散射到立體角內(nèi)的幾率。ddnnNt2221401dd16 4sin2z ZeE 2221401116 4sin2z ZdneNtndE 由實(shí)驗(yàn)條件給定的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，就可以給出散射粒子在由實(shí)驗(yàn)條件給定的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，就可以給出散射粒子在單位立體單位立體角內(nèi)概率角內(nèi)概率的理論預(yù)期值。的理論預(yù)期值。dddndnNt由散射實(shí)驗(yàn)獲得粒子數(shù)目由散射實(shí)驗(yàn)獲得粒子數(shù)目dn值，既可以檢驗(yàn)公式的正確，還可值，既可以檢驗(yàn)公式

34、的正確，還可以推得原子的微分散射截面以推得原子的微分散射截面 。代入代入有有dd4dsinConst.2n粒子源鉑金箔Geiger計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)中，探測(cè)器對(duì)散射粒子所張的立體角實(shí)驗(yàn)中，探測(cè)器對(duì)散射粒子所張的立體角d是一是一個(gè)不不變量，因而個(gè)不不變量，因而222410dsind2164z ZnNnteConstE 而而d2221401116 4sin2z ZdneNtndE 1）在同一）在同一粒子源和相同散射體條件下，粒子源和相同散射體條件下， 和和 成反比成反比 dnd4sin2 2）當(dāng)散射角相同時(shí)，散射粒子和靶厚度成正比；）當(dāng)散射角相同時(shí)，散射粒子和靶厚度成正比；3）同一散射靶，相同散射角，散射

35、粒子和入射粒子能量的平）同一散射靶，相同散射角，散射粒子和入射粒子能量的平 方成反比；方成反比；4）相同散射角，同一）相同散射角，同一源，無(wú)論何種靶材料，只要靶原子數(shù)源，無(wú)論何種靶材料，只要靶原子數(shù) N t 值值相同，散射粒子就與原子序數(shù)相同，散射粒子就與原子序數(shù)Z2成正比。成正比。散射公式討論散射公式討論：tddn21 Eddn2dnZd(deg)150 33.1 1.1528.8135 43.0 1.3831.2120 51.9 1.7929.0105 69.5 2.5327.575 211 7.2529.160 477 16.029.845 1435 46.630.834.5 3300

36、93.735.330 7800 22335.022.5 27300 69039.615 132000 344538.4dn) 2/(sin/ 144d sin ( /2)n1913年蓋革和年蓋革和馬斯登用能量為馬斯登用能量為5Mev的的粒子粒子打靶實(shí)驗(yàn)，證實(shí)打靶實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了在了在5-1505-150范范圍內(nèi)前三個(gè)結(jié)論圍內(nèi)前三個(gè)結(jié)論都與實(shí)驗(yàn)相符。都與實(shí)驗(yàn)相符。 19201920年查德威年查德威克進(jìn)行了不同原克進(jìn)行了不同原子子Z Z值的測(cè)量實(shí)值的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，得到最后一驗(yàn)，得到最后一個(gè)結(jié)論的證明個(gè)結(jié)論的證明。關(guān)于小角散射的問(wèn)題關(guān)于小角散射的問(wèn)題 原因原因：小角散射對(duì)應(yīng)于：小角散射對(duì)應(yīng)于較大較大的瞄準(zhǔn)距

37、離的瞄準(zhǔn)距離b b ；此時(shí)入射的粒子距核較遠(yuǎn)，在粒子；此時(shí)入射的粒子距核較遠(yuǎn)，在粒子與核之間有電子，而電子所帶的電荷對(duì)與核之間有電子，而電子所帶的電荷對(duì)核的電場(chǎng)有屏蔽作用，即粒子所感受到核的電場(chǎng)有屏蔽作用，即粒子所感受到的有效電場(chǎng)要小。的有效電場(chǎng)要小。 所以小角散射時(shí)所以小角散射時(shí) 要小得多。要小得多。 表中大角處散射與小角處的散射數(shù)值有較大的偏離表中大角處散射與小角處的散射數(shù)值有較大的偏離) 2/(sin/ 14關(guān)于散射粒子數(shù)的計(jì)算關(guān)于散射粒子數(shù)的計(jì)算222140dd164sin2z ZNntenE d2 sin d8 sincosd222 222130dsin2d24sin2zZNnten

38、E dd散射到立體角散射到立體角d d的粒子數(shù)的粒子數(shù)例題例題 用用 作為作為 粒子源做散射實(shí)驗(yàn)。該粒子源發(fā)出的粒子源做散射實(shí)驗(yàn)。該粒子源發(fā)出的 粒子粒子能量為能量為 ，散射體厚度為，散射體厚度為 的鉑箔，其原的鉑箔，其原子體積為子體積為 ， 核電荷數(shù)為核電荷數(shù)為Z=78，原子量，原子量A=195，計(jì)算：，計(jì)算：1）散射到）散射到 附近附近 范圍內(nèi)的粒子數(shù)所占入射粒子的百分比；范圍內(nèi)的粒子數(shù)所占入射粒子的百分比；2）散射到）散射到 的粒子數(shù)所占的百分比；的粒子數(shù)所占的百分比；3）蓋革計(jì)數(shù)管的圓形入口窗面積為）蓋革計(jì)數(shù)管的圓形入口窗面積為1.5 ，距離散射中心，距離散射中心10厘米，入射粒子束流

39、為厘米，入射粒子束流為 ，計(jì)數(shù)器在散射角，計(jì)數(shù)器在散射角 處每秒的計(jì)數(shù)是多少。處每秒的計(jì)數(shù)是多少。oP210MeV3 . 5E m1t 1310. 9Vmolcm060020902cm15105s0120222130d sin2d24sin2z ZNntenE 五、原子核大小的估算五、原子核大小的估算 如果如果粒子可以到達(dá)與核的最小距離為粒子可以到達(dá)與核的最小距離為r rm 由能量守恒和角動(dòng)量守恒由能量守恒和角動(dòng)量守恒222100011224mmz Zemvmvrmv bmv r20v vymr22221002011224mmz Zebmvmvrr21200cot42z ZebMv其中其中21

40、2001111142sinsin22mz ZeDrmv22222112200002() cot0442mmz Zez Zerrmvmv222222111222200000021()()444sin2mmz Zez Zez Zerrmvmvmv221120001111(1)(1)(1)42 42sinsinsin222mz Zez ZeDrmvE利用配方利用配方法可得到法可得到取正值，可得取正值，可得得到得到r rm m的方程的方程1(1)2sin2mDr即D為180度時(shí),即對(duì)心碰撞能達(dá)到的最小距離。若用若用 作入射作入射粒子，其動(dòng)能粒子，其動(dòng)能 E=5.3MeV,E=5.3MeV,測(cè)得銅原子核

41、半測(cè)得銅原子核半徑為徑為 1410m=10fmmra141.5810rm210Po用用 作入射作入射粒子，其動(dòng)能粒子，其動(dòng)能E=7.68MeV,E=7.68MeV,測(cè)得銅原子核半徑：測(cè)得銅原子核半徑： 214Po141.1 10rm現(xiàn)在普遍認(rèn)為現(xiàn)在普遍認(rèn)為通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量最大的散射角最大的散射角，即根據(jù)上式可計(jì)算得到，即根據(jù)上式可計(jì)算得到 粒子到粒子到核的核的最近距離最近距離，該距離可認(rèn)為是原子核的，該距離可認(rèn)為是原子核的最大半徑最大半徑。六、同位素六、同位素 上世紀(jì)人們發(fā)現(xiàn)了：原子量不同而化學(xué)性質(zhì)相同的元素。上世紀(jì)人們發(fā)現(xiàn)了：原子量不同而化學(xué)性質(zhì)相同的元素。 這些元素既有相同的化學(xué)性

42、質(zhì)，也有相同的元素名稱，在這些元素既有相同的化學(xué)性質(zhì)，也有相同的元素名稱，在元素周期表中處于同一地位。稱之為元素周期表中處于同一地位。稱之為同位素同位素。自然界中的自然界中的氧氧有三種同位素，其原子量為有三種同位素，其原子量為 16,17,1816,17,18 碳碳有兩個(gè)同位素，其原子量為有兩個(gè)同位素，其原子量為 12,1312,13 一種元素的多個(gè)同位素既有相同的一種元素的多個(gè)同位素既有相同的原子序數(shù)原子序數(shù)，它們的原子，它們的原子核所帶核所帶正電量正電量也是相同的，也是相同的，核外電子數(shù)核外電子數(shù)也相同。也相同?？煽少|(zhì)量不質(zhì)量不相同相同，其差別就在原子核上其差別就在原子核上原子核中的原子核

43、中的中子數(shù)不同中子數(shù)不同。 大多數(shù)元素都有幾個(gè)天然存在的同位素，用高能大多數(shù)元素都有幾個(gè)天然存在的同位素，用高能粒子轟擊可以產(chǎn)生人造同位素：粒子轟擊可以產(chǎn)生人造同位素： 氫有三個(gè)同位素：氫有三個(gè)同位素：1H，2H，3H， 1H，2H為天然為天然1H為為正常的氫正常的氫，其原子核中，其原子核中無(wú)中子無(wú)中子，它占自然界，它占自然界中氫含量的中氫含量的99.985%2H 即即氘氘，原子中有，原子中有一個(gè)中子一個(gè)中子，占，占0.015%3H 即即氚氚，原子中有，原子中有兩個(gè)中子兩個(gè)中子，為人造同位素。，為人造同位素。Rutherford公式的意義公式的意義1、提供了一種分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法：粒子散射，高

44、能粒提供了一種分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法：粒子散射，高能粒子轟擊。子轟擊。2、提供了一種材料分析的手段提供了一種材料分析的手段（盧瑟福背散射能譜） Rutherford Backscattering Spectrometry （RBS）As(砷砷)摻雜的摻雜的Si樣品的背散樣品的背散射能譜射能譜 某刀具樣品表面某刀具樣品表面MoS2 / Ti復(fù)合復(fù)合涂層的背散射能涂層的背散射能譜（右圖）譜（右圖） 盧瑟福行星模型的意義及困難盧瑟福行星模型的意義及困難 盧瑟福模型盧瑟福模型提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，在人們探索原子結(jié)構(gòu)的提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，在人們探索原子結(jié)構(gòu)的歷程中踏出了第一步，可是當(dāng)我們進(jìn)入原子歷程中踏出

45、了第一步，可是當(dāng)我們進(jìn)入原子內(nèi)部?jī)?nèi)部準(zhǔn)備準(zhǔn)備考察考察電子電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)與已建立的物理規(guī)律不一致的現(xiàn)象。的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)與已建立的物理規(guī)律不一致的現(xiàn)象。1.1.原子的穩(wěn)定性原子的穩(wěn)定性 經(jīng)典物理學(xué)告訴我們，任何帶電粒子在作加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)經(jīng)典物理學(xué)告訴我們，任何帶電粒子在作加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中都要以發(fā)射電磁波的方式放出能量，那些電子在繞核作程中都要以發(fā)射電磁波的方式放出能量，那些電子在繞核作加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程就會(huì)不斷地向外發(fā)射電磁波而不斷失去能量，加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程就會(huì)不斷地向外發(fā)射電磁波而不斷失去能量，以致軌道半徑越來(lái)越小，最后湮沒(méi)在原子核中，并導(dǎo)致原子以致軌道半徑越來(lái)越小，最后湮沒(méi)在原子核中，

46、并導(dǎo)致原子坍縮。然而實(shí)驗(yàn)事實(shí)確表明原子是相當(dāng)穩(wěn)定的。坍縮。然而實(shí)驗(yàn)事實(shí)確表明原子是相當(dāng)穩(wěn)定的。 2.2.原子的同一性原子的同一性 任何元素的原子都是確定的，某一元素的所有原任何元素的原子都是確定的，某一元素的所有原子之間是無(wú)差別的，這種原子的同一性是經(jīng)典的行子之間是無(wú)差別的，這種原子的同一性是經(jīng)典的行星模型無(wú)法理解的。星模型無(wú)法理解的。 3.3.原子的再生性原子的再生性 一個(gè)原子在同外來(lái)粒子相互作用以后，這個(gè)原子可一個(gè)原子在同外來(lái)粒子相互作用以后，這個(gè)原子可以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，就象未曾發(fā)生過(guò)任何事情一樣。以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，就象未曾發(fā)生過(guò)任何事情一樣。原子的這種再生性，是盧瑟福模型所無(wú)法說(shuō)明的

47、原子的這種再生性，是盧瑟福模型所無(wú)法說(shuō)明的. . 粒子粒子的大角度散射，的大角度散射，肯定了原子核的存在肯定了原子核的存在，但是，但是核外電子的分布及運(yùn)動(dòng)情況仍然是個(gè)迷？核外電子的分布及運(yùn)動(dòng)情況仍然是個(gè)迷？ 原子發(fā)光是原子的重要現(xiàn)象，而原子發(fā)光是原子的重要現(xiàn)象，而光譜光譜是原子內(nèi)部結(jié)是原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和能態(tài)變化的反映，因此研究構(gòu)和能態(tài)變化的反映，因此研究原子光譜原子光譜是揭示這是揭示這個(gè)迷的必由之路。個(gè)迷的必由之路。 光譜分析光譜分析是研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要手段之一。牛是研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要手段之一。牛頓當(dāng)年曾說(shuō)過(guò)，若要了解物質(zhì)內(nèi)部就看其光譜就可頓當(dāng)年曾說(shuō)過(guò)，若要了解物質(zhì)內(nèi)部就看其光譜就可以了。

48、以了。1.2 原子的光譜與能級(jí)原子的光譜與能級(jí)原子的光譜原子的光譜氫原子的光譜線系氫原子的光譜線系Bohr模型模型類氫離子的光譜類氫離子的光譜Niels Henrik David Bohr（丹麥），188519621913年提出氫原子的年提出氫原子的Bohr模型模型 1913年，當(dāng)時(shí)年僅年，當(dāng)時(shí)年僅28歲的玻爾，剛從丹麥歲的玻爾，剛從丹麥的哥本哈根大學(xué)獲得博士學(xué)位，來(lái)到盧瑟的哥本哈根大學(xué)獲得博士學(xué)位，來(lái)到盧瑟福實(shí)驗(yàn)室，他認(rèn)定原子結(jié)構(gòu)不能由經(jīng)典理福實(shí)驗(yàn)室，他認(rèn)定原子結(jié)構(gòu)不能由經(jīng)典理論去找答案。正如他后來(lái)說(shuō)的論去找答案。正如他后來(lái)說(shuō)的: “我一看到巴爾末公式整個(gè)問(wèn)題對(duì)我來(lái)說(shuō)就我一看到巴爾末公式整個(gè)

49、問(wèn)題對(duì)我來(lái)說(shuō)就全部清楚了。全部清楚了?！辈柕脑幽Ｐ蛯?shí)際就是玻爾的原子模型實(shí)際就是： 原子的行星模型原子的行星模型+玻爾假設(shè)玻爾假設(shè) 一、光譜一、光譜 光譜是光強(qiáng)按頻率或波長(zhǎng)的分布。用函數(shù)光譜是光強(qiáng)按頻率或波長(zhǎng)的分布。用函數(shù)表示為表示為I=I（），或者），或者I=I（）。）。Nitrogen SpectrumSolar Spectrum光譜的測(cè)量光譜的測(cè)量 用棱鏡色散或光柵衍射用棱鏡色散或光柵衍射 可以進(jìn)行照相記錄可以進(jìn)行照相記錄 或利用光電探測(cè)器記錄或利用光電探測(cè)器記錄光譜的分類光譜的分類 根據(jù)物質(zhì)的發(fā)光機(jī)制，可以將光譜分為熱輻射譜、根據(jù)物質(zhì)的發(fā)光機(jī)制，可以將光譜分為熱輻射譜、熒光（發(fā)光）光譜熒光（發(fā)光）光譜, ,等等。等等。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，可以分為發(fā)射光譜、吸收光根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，可以分為發(fā)射光譜、吸收光譜、激發(fā)光譜，等等。譜、激發(fā)光譜，等等。單色儀激發(fā)發(fā)光材料發(fā)光材料發(fā)射譜發(fā)射譜入射光吸收譜吸收譜吸收材料吸收材料波長(zhǎng)可調(diào)激發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)激發(fā)光固定波長(zhǎng)光強(qiáng)固定波長(zhǎng)光強(qiáng)發(fā)光材料發(fā)光材料根據(jù)光譜的分布特征，可以分為：根據(jù)光譜的分布特征，可以分為： 線狀光譜：線狀光譜：波長(zhǎng)不連續(xù)變化，譜線各自獨(dú)波長(zhǎng)不連續(xù)變化，譜線各自獨(dú) 立，為原子光譜。立，為原子光譜。 帶狀光譜：帶狀光譜：譜線分區(qū)密集，呈現(xiàn)一系列寬度譜線分區(qū)密集，呈現(xiàn)