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玻爾的原子量子理論

Bohr’sQuantumTheoryoftheAtom第1節氫原子光譜的實驗規律

RegularityofHydrogen

Spectrum

一、氫原子的可見光譜光譜特點：（1）每一譜線有確定位置,對應一定波長值;（2）兩譜線的間距,即波長差是確定的;（3）譜線間距的大小沿短波方向遞減。1里德伯常數的實驗值：

二、巴爾末(J.J.Balmer)系及公式—經驗公式氫原子可見光光譜的經驗公式

2廣義的巴爾末公式：其中：和稱為光譜項

當k一定時,由不同的n構成一個譜線系;不同的k構成不同的譜線系。賴曼系：帕邢系：布喇開系：普芳德系：紫外區紅外區31911年盧瑟福提出了原子的核型模型：原子中心是一個帶正電的半徑約10-14m左右的原子核,集中了原子大部分的質量,電子在閉合軌道上繞核旋轉著。

第2節玻爾的原子量子論

Bohr’sQuantumTheoryoftheAtom一、原子的有核模型——盧瑟福原子4

電子作變速運動,其能量以電磁波的形式向外輻射,能量逐漸減少,軌道半徑越來越小,電子最終將落到核上,而不可能穩定繞核運動。經典模型與光譜規律之間的矛盾:有核模型原子發出的是連續光譜?質疑原子的穩定性問題(模型)？原子分立的線狀光譜？廣義的巴爾末公式:光子能量=能量之差——不連續的值二、原子內部特殊本質的分析5(1)

定態假設

原子存在著一系列具有確定能量的穩定狀態

(定態),處于定態的原子不輻射能量。原子處于一系列不連續的穩定態:(3)軌道角動量量子化條件(2)

躍遷假設(頻率假設)

原子從一個定態(En)躍遷到另一個定態(Ek)時，會發射或吸收一個頻率為v的光子,光子頻率：電子的軌道角動量為三、玻爾的原子量子論——玻爾原子模型6軌道半徑是量子化的！一、氫原子的軌道半徑由軌道量子化條件：電子運動的能量:滿足該條件的運動軌道才是穩定的第3節玻爾的氫原子理論

Bohr’sTheoryof

the

HydrogenAtom量子數7二、里德伯常數的理論值

當原子由較高能級En躍遷到較低能級Ek時，會發射一個光子，其頻率為：令得實驗值—廣義的巴爾末公式！每一個光譜項都對應一個確定能級由此公式計算出的里德伯常數與實驗值完全符合8其它可能的軌道——第一玻爾軌道半徑n=1,

r1=0.53

?由光譜精細結構常數

第4節氫原子結構的定量研究原子線度能級與能級圖

EnergyLevelsandDiagramoftheHydrogenAtom在r1的軌道上9得一、氫原子中電子運動的速度

電子在半徑為rn

的軌道上運動時,原子系統的總能量是：

將rn

代入上式（第一玻爾軌道）激發態基態能量10二、氫原子的能量345

一個能級將對應一條圓軌道!11三、能級圖

氫原子能級圖

因能級不連續,所以

不連續。不同的

對應不同的譜線

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