Download
1 / 18
180 likes | 311 Views
第二十二章 量子论初步. 第三节 能 级. 玻尔的原子模型. 著名的 粒子散射实验. 19世纪末20世纪初，人类叩开了微观世界的大门，物理学家根据有研究提出了关于原子结构的各种模型，卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释实验现象，得到了多数人的支持，但是与经典的电磁理论发生了矛盾．. 按照经典物理学的观点去推断，在轨道上运动的电子带有电荷，运动中要辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上．由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也会连续变化．. 事实上，原子是稳定的，辐射电磁波的频率也只是某些确定的值．.
E N D
第二十二章 量子论初步 第三节 能 级
著名的粒子散射实验 19世纪末20世纪初，人类叩开了微观世界的大门，物理学家根据有研究提出了关于原子结构的各种模型，卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释实验现象，得到了多数人的支持，但是与经典的电磁理论发生了矛盾．
按照经典物理学的观点去推断，在轨道上运动的电子带有电荷，运动中要辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上．由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也会连续变化．按照经典物理学的观点去推断，在轨道上运动的电子带有电荷，运动中要辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上．由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也会连续变化． 事实上，原子是稳定的，辐射电磁波的频率也只是某些确定的值．
1913年玻尔提出了自己的原子结构假说 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； 3、原子在不同的状态之中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。 玻尔
玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量．玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量． 氢原子能级
光子的发射和吸收 原子最低能级所对应的状态叫做基态，比基态能量高的状态叫激发态． 原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． 原子也可以从激发态向基态跃迁(自发的)，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．
光子的发射和吸收 原子在始、末两个能级Em和En（ Em>En ）间跃迁时发射光子的频率可以由下式决定：
人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线，玻尔理论很好的解释了氢原子的光谱．人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线，玻尔理论很好的解释了氢原子的光谱．
人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线，玻尔理论很好的解释了氢原子的光谱． 原子从高能级跃迁到低能级时，辐射光子的能量等于前后两个能级之差．由于原子的能级不连续，所以辐射的光子的能量也不连续，从光谱上看，原子辐射光波的频率只有若干分立的值．
光谱分析的技术在科学研究中有广泛的应用，一种元素在样品中的含量即使很少，也能观察到它的光谱．因此光谱分析可以用来确定样品中包含哪些元素，这种方法非常灵敏，利用光谱还能确定遥远星球的物质成分．光谱分析的技术在科学研究中有广泛的应用，一种元素在样品中的含量即使很少，也能观察到它的光谱．因此光谱分析可以用来确定样品中包含哪些元素，这种方法非常灵敏，利用光谱还能确定遥远星球的物质成分．
漆碗：第三文化层（距今6500～6000年）．利用红外光分析其表面，其光谱图和马王堆汉墓出土漆皮的裂解光谱图相似．漆碗：第三文化层（距今6500～6000年）．利用红外光分析其表面，其光谱图和马王堆汉墓出土漆皮的裂解光谱图相似．
X射线照射激发荧光，通过分析荧光判断越王勾践宝剑的成分．X射线照射激发荧光，通过分析荧光判断越王勾践宝剑的成分．
玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性．玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性． 同时又应用了“轨道”等经典概念和有关牛顿力学规律 在解决核外电子的运动时成功引入了量子化的观念 除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难．
