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1、一 氢原子光谱的规律性,1. 实验观察：氢原子可见光谱,谱线是线状分立的,1885 年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见光部分的规律,氢原子各谱线系的波数可用一个经验公式来表示：,波数,里德伯常量,波数,里德伯常量,（1） 为赖曼系,各谱线系位于紫外线波段,（2） 为巴尔末系,各谱线系位于可见光波段,2. 规律:,（1）氢原子光谱是分立的线状光谱，各条谱线具有确定的波长；,（2）每一谱线的波数可用两个光谱项之差表示；,（3）前项确定，改变后项，得出同一谱系的各条谱线的波长;改变前项,就给出不同的谱系。,二 经典理论遇到的困难,1897年 J.J.汤姆孙发现电子,1903年，汤姆孙提出原子的“葡
2、萄干蛋糕模型”,1. 卢瑟福的原子有核模型（行星模型）1911年,正电荷集中了原子的绝大多数质量，集中在原子中心极小的区域内，构成原子核，电子在外围绕原子核运转，就象行星绕太阳一样。,原子内部的正负电荷是如何分布的？,卢瑟福模型成功地解释了粒子的散射实验,阿散射,“行星式”原子模型的困惑,1）原子如何处于稳定？,根据经典电磁理论，加速运动的电子要发射电磁波，其能量要不断减小，轨道半径不断减小，最终降落到原子核上原子毁灭！（原子不稳定）,2）原子发光的光谱应该是连续的，怎能是线状的？,做圆周运动的电子发射电磁波的频率等于其圆周运动的频率。轨道半径连续减小，圆周运动的频率连续变化，光谱应是连续的。
3、,1. 玻尔的三条基本假设,定态假设： 原子系统只能处在一系列不连续的稳定能量状态中（定态），处在定态中的原子不辐射电磁波.,角动量量子化假设： 电子以速度 在半径为 的圆周上绕核运动时，其定态角动量 只能取分立值,满足,三 氢原子的玻尔理论（1913年）,N.玻尔18851962， 汤姆孙和卢瑟福的学生，对卢瑟福的有核原子模型产生极大的兴趣。 1937年访问过中国。研究原子结构，特别是研究从原子发出的辐射,1922诺贝尔物理学奖,由假设3量子化条件,由牛顿定律, 玻尔半径,2. 氢原子的轨道半径和能量计算,电子轨道最小半径,基态能量 :,激发态能量 :,等于这一带电系统的静电势能和电子的动能
4、之和：,氢原子的能量,原子系统的能量是量子化的，这种量子化的能量值称为能级。,氢原子从各态变成自由态( )所需的能量电离能,3. 玻尔理论对氢原子光谱的解释,（里德伯常量）,由玻尔的频率假设：,（1）波尔理论首次打开了人们认识原子结构的大门。波尔所提出的一些最基本的概念，例如原子能量的量子化和量子跃迁的概念以及频率条件等，至今仍然是正确的。（2）正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；,四 氢原子玻尔理论的意义和困难,（3）无法解释复杂原子的光谱；（4）是半经典半量子理论，即把微观粒子看作经典力学的质点，同时，又赋予它们量子化的特征 .,例1（1）将一个氢原子从基态激发到n=4的激发态需要多少能量？（2）处于n=4的激发态的氢原子可发出多少条谱线？其中多少条为可见光谱线，其光波波长各多少？,从基态激发到 n=4 激发态需提供能量为,(2)若某一能级的大量氢原子同时存在时,可在一段时间内发出多种频率的多个光子。如图所示。,6条谱线,可见光的谱线应为 能级向 能级跃迁的两条，辐射出光子的波长为：,
