玻爾原子理論的基本假設(shè)課件

氫原子光譜玻爾假設(shè)氫原子光譜玻爾假設(shè)1實(shí)驗(yàn)結(jié)果絕大多數(shù)的粒子沿著原來(lái)方向前進(jìn)少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過(guò)90度，甚至幾乎達(dá)到180度實(shí)驗(yàn)結(jié)果絕大多數(shù)的粒子沿著原來(lái)方向前進(jìn)少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)極2原子的中心有一個(gè)帶正電的原子核，它幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，而電子則在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)原子的中心有一個(gè)帶正電的原子核，它幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，3光譜復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開(kāi)的單色光按波長(zhǎng)（或頻率）大小而依次排列的圖案

早在17世紀(jì)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了日光通過(guò)三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實(shí)驗(yàn)中得到的彩色光帶叫做光譜光譜復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，4光譜光譜是電磁輻射（不論是在可見(jiàn)光區(qū)域還是在不可見(jiàn)光區(qū)域）的波長(zhǎng)成分和強(qiáng)度分布的記錄。有時(shí)只是波長(zhǎng)成分的記錄。發(fā)射光譜可分為兩類：連續(xù)光譜和明線光譜。1.發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。光譜光譜是電磁輻射（不論是在可見(jiàn)光區(qū)域還是在不可見(jiàn)光區(qū)域）的5連續(xù)光譜由連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光組成的連續(xù)光譜由連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光組成的6各種元素都只能發(fā)出具有本身特征的某些波長(zhǎng)的光，明線光譜的譜線也叫原子的特征譜線。

線狀譜各種元素都只能發(fā)出具有本身特征的某些波長(zhǎng)的光，明線光譜的譜線7原子光譜每一種原子都有自己特定的原子光譜，不同原子，其原子光譜均不同原子光譜每一種原子都有自己特定的原子光譜，不同原子，其原子光8氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。氫原子光譜氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。氫原子光譜9盧瑟福模型的困難原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾核外電子繞核運(yùn)動(dòng)輻射電磁波電子軌道半徑連續(xù)變小原子不穩(wěn)定輻射電磁波頻率連續(xù)變化事實(shí)上：原子是穩(wěn)定的原子光譜是線狀譜盧瑟福原子核式模型無(wú)法解釋氫原子光譜的規(guī)律。盧瑟福模型的困難原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾核外電子10玻爾理論的主要內(nèi)容：1、原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài)。2、原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為E初）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為E終）時(shí)，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即E初－E終.hv=3、原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的。玻爾理論的主要內(nèi)容：1、原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中11一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)1:軌道量子化+分立軌道針對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)模型提出圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值。且電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動(dòng)是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)1:軌道量子化12+m

rv一、玻爾原子理論的基本假設(shè)原子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同的狀態(tài)．波爾指出，原子的不同的狀態(tài)中具有不同的能量，所以原子的能量也量子化的（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)2:能量量子化針對(duì)原子的穩(wěn)定性提出+mrv一、玻爾原子理論的基本假設(shè)原子在不同的軌道上13+m

rv能級(jí)：量子化的能量值定態(tài)：原子中具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)Ｅ４１２３４５Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５量子數(shù)基態(tài)：能量最低的狀態(tài)（離核最近）——基態(tài)激發(fā)態(tài)：其他的狀態(tài)激發(fā)態(tài)一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)2:能量量子化能級(jí)圖軌道圖123+mrv能級(jí)：量子化的能量值定態(tài)：原子中具有確定能量的穩(wěn)定14基態(tài)激發(fā)態(tài)躍遷（電子克服庫(kù)侖引力做功增大電勢(shì)能，原子的能量增加）吸收光子（電子所受庫(kù)侖力做正功減小電勢(shì)能，原子的能量減少）輻射光子光子的發(fā)射和吸收基激發(fā)態(tài)躍遷（電子克服庫(kù)侖引力做功增大電勢(shì)能，原子的能量增加15+n

EmEn一、玻爾原子理論的基本假設(shè)一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)3:頻率條件（躍遷假說(shuō)）針對(duì)原子光譜是線狀譜提出當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道（其能量記為Ｅm）躍遷到能量較低的定態(tài)軌道（能量記為Ｅn，m>n）時(shí)，會(huì)放出能量為hν的光子（h是普朗克常量），這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即hν＝Ｅm-Ｅn稱為頻率條件，又稱輻射條件+nEmEn一、玻爾原子理論的基本假設(shè)一、玻爾原子理論的基16

原子在始、末兩個(gè)能級(jí)Em和En（Em>En）間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率可以由前后能級(jí)的能量差決定：+n

EnEm一、玻爾原子理論的基本假設(shè)一、玻爾原子理論的基本假設(shè)一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)3:頻率條件（躍遷假說(shuō)）針對(duì)原子光譜是線狀譜提出原子在始、末兩個(gè)能級(jí)Em和En（Em>En）間躍遷時(shí)17玻爾從上述假設(shè)出發(fā)，利用庫(kù)侖定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，計(jì)算出了氫的電子可能的軌道半徑和對(duì)應(yīng)的能量．氫原子能級(jí)二、玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋玻爾從上述假設(shè)出發(fā)，利用庫(kù)侖定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，計(jì)算出了氫18重點(diǎn)一：能熟練畫出氫原子能級(jí)圖EnE2E1-13.6E3E4E5基態(tài)電離態(tài)第一激發(fā)態(tài)主量子數(shù)能量巴耳末系末態(tài)賴曼系末態(tài)第二激發(fā)態(tài)第三激發(fā)態(tài)8654321(eV)E113.6eVEnE1n2記住關(guān)鍵數(shù)據(jù)和公式((vhE初E末重點(diǎn)二：掌握能級(jí)躍遷概念及譜線計(jì)算方法h10346.63Js10191.60JEnE1n2n2eV13.613.6n2((vhE初E末優(yōu)點(diǎn)：突出能級(jí)概念?？煽闯衫碚摴健Ｖ攸c(diǎn)一：能熟練畫出氫原子能級(jí)圖EnE2E1-13.6E3E419E1主量子數(shù)電離態(tài)n123485EE2-13.6E3E4E5能量(eV)第三激發(fā)態(tài)第二激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài)基態(tài)-3.39-1.15-0.85-0.54若大量氫原子處于主量子數(shù)的激發(fā)態(tài),會(huì)輻射幾種頻率的光；在哪兩個(gè)能級(jí)之間躍遷？最短波長(zhǎng)光的頻率是多少？n5其中波長(zhǎng)最短的光是巴耳末系末態(tài)[例]E1主量子數(shù)電離態(tài)n123485EE2-13.6E3E4E520氫原子光譜玻爾假設(shè)氫原子光譜玻爾假設(shè)21實(shí)驗(yàn)結(jié)果絕大多數(shù)的粒子沿著原來(lái)方向前進(jìn)少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過(guò)90度，甚至幾乎達(dá)到180度實(shí)驗(yàn)結(jié)果絕大多數(shù)的粒子沿著原來(lái)方向前進(jìn)少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)極22原子的中心有一個(gè)帶正電的原子核，它幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，而電子則在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)原子的中心有一個(gè)帶正電的原子核，它幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，23光譜復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開(kāi)的單色光按波長(zhǎng)（或頻率）大小而依次排列的圖案

早在17世紀(jì)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了日光通過(guò)三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實(shí)驗(yàn)中得到的彩色光帶叫做光譜光譜復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，24光譜光譜是電磁輻射（不論是在可見(jiàn)光區(qū)域還是在不可見(jiàn)光區(qū)域）的波長(zhǎng)成分和強(qiáng)度分布的記錄。有時(shí)只是波長(zhǎng)成分的記錄。發(fā)射光譜可分為兩類：連續(xù)光譜和明線光譜。1.發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。光譜光譜是電磁輻射（不論是在可見(jiàn)光區(qū)域還是在不可見(jiàn)光區(qū)域）的25連續(xù)光譜由連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光組成的連續(xù)光譜由連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光組成的26各種元素都只能發(fā)出具有本身特征的某些波長(zhǎng)的光，明線光譜的譜線也叫原子的特征譜線。

線狀譜各種元素都只能發(fā)出具有本身特征的某些波長(zhǎng)的光，明線光譜的譜線27原子光譜每一種原子都有自己特定的原子光譜，不同原子，其原子光譜均不同原子光譜每一種原子都有自己特定的原子光譜，不同原子，其原子光28氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。氫原子光譜氫原子是最簡(jiǎn)單的原子，其光譜也最簡(jiǎn)單。氫原子光譜29盧瑟福模型的困難原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾核外電子繞核運(yùn)動(dòng)輻射電磁波電子軌道半徑連續(xù)變小原子不穩(wěn)定輻射電磁波頻率連續(xù)變化事實(shí)上：原子是穩(wěn)定的原子光譜是線狀譜盧瑟福原子核式模型無(wú)法解釋氫原子光譜的規(guī)律。盧瑟福模型的困難原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾核外電子30玻爾理論的主要內(nèi)容：1、原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài)。2、原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為E初）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為E終）時(shí)，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即E初－E終.hv=3、原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的。玻爾理論的主要內(nèi)容：1、原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中31一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)1:軌道量子化+分立軌道針對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)模型提出圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值。且電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動(dòng)是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)1:軌道量子化32+m

rv一、玻爾原子理論的基本假設(shè)原子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同的狀態(tài)．波爾指出，原子的不同的狀態(tài)中具有不同的能量，所以原子的能量也量子化的（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)2:能量量子化針對(duì)原子的穩(wěn)定性提出+mrv一、玻爾原子理論的基本假設(shè)原子在不同的軌道上33+m

rv能級(jí)：量子化的能量值定態(tài)：原子中具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)Ｅ４１２３４５Ｅ１Ｅ３Ｅ２Ｅ５量子數(shù)基態(tài)：能量最低的狀態(tài)（離核最近）——基態(tài)激發(fā)態(tài)：其他的狀態(tài)激發(fā)態(tài)一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)2:能量量子化能級(jí)圖軌道圖123+mrv能級(jí)：量子化的能量值定態(tài)：原子中具有確定能量的穩(wěn)定34基態(tài)激發(fā)態(tài)躍遷（電子克服庫(kù)侖引力做功增大電勢(shì)能，原子的能量增加）吸收光子（電子所受庫(kù)侖力做正功減小電勢(shì)能，原子的能量減少）輻射光子光子的發(fā)射和吸收基激發(fā)態(tài)躍遷（電子克服庫(kù)侖引力做功增大電勢(shì)能，原子的能量增加35+n

EmEn一、玻爾原子理論的基本假設(shè)一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)3:頻率條件（躍遷假說(shuō)）針對(duì)原子光譜是線狀譜提出當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道（其能量記為Ｅm）躍遷到能量較低的定態(tài)軌道（能量記為Ｅn，m>n）時(shí)，會(huì)放出能量為hν的光子（h是普朗克常量），這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即hν＝Ｅm-Ｅn稱為頻率條件，又稱輻射條件+nEmEn一、玻爾原子理論的基本假設(shè)一、玻爾原子理論的基36

原子在始、末兩個(gè)能級(jí)Em和En（Em>En）間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率可以由前后能級(jí)的能量差決定：+n

EnEm一、玻爾原子理論的基本假設(shè)一、玻爾原子理論的基本假設(shè)一、玻爾原子理論的基本假設(shè)（三個(gè)重要假設(shè)）假說(shuō)3:頻率條件（躍遷假說(shuō)）針對(duì)原子光譜是線狀譜提出原子在始、末兩個(gè)能級(jí)Em和En（Em>En）間躍遷時(shí)37玻爾從上述假設(shè)出發(fā)，利用庫(kù)侖定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，計(jì)算出了氫的電子可能的軌道半徑和對(duì)應(yīng)的能量．氫原子能級(jí)二、玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋玻爾從上述假設(shè)出發(fā)，利用庫(kù)侖定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，計(jì)算出了氫38重點(diǎn)一：能熟練畫出氫原子能級(jí)圖EnE2E1-13.6E3E4E5基態(tài)電離態(tài)第一激發(fā)態(tài)主量子數(shù)能量巴耳末系末態(tài)賴曼系末態(tài)第二激發(fā)態(tài)第三激發(fā)態(tài)8654321(eV)E113.6eVEnE1n2記住關(guān)鍵數(shù)據(jù)和公式((vhE初E末重點(diǎn)二：掌握能級(jí)躍遷概念及譜線計(jì)算方法h10346.63Js10191.60JEnE1n2n2eV13.613.6n2((vhE初