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1、$21.1玻尔氢原子理论一、原子光谱的实验规律656.2486.1434.0410.1364.61885年瑞士中学s人国咤园咤吴国图氨原子谦粹液长的柏2动白万匹验公式:氡原子光锦2力=技一力二学画印仁一4式中8=364.56nm。当n一co,Ajo一-。(线象限)。1890年瑞典物理学家里德伯将巴尔末公式改变为用波长的倒数来表示的形式。令:1丿称为波数,即单位长度内所包含的波长数目行二11-44(l)刀卫伟于历17R义乏-动二孝弛口口11lRC-k+hh+2,h+3:-称为推广的巴尔末公式。式中R=1.0973931571x107(m-)为里德伯常数。氢居子光话蜈爻蠡精外匹8=R志_丶)24无
2、井1一巴尔本桧“可见区_c一马不c亡二22外恼那栗红外工_pC_卫)一二G朱孝口347河布剜开象“红外匹gRC_工671轨一曾茶穗难“虹充JRn=匹工&交世志根1908年,瑞士的里整根据这些线系公式提出了光谱线的“组合原则“,每一谱线的波数可表示为两项之差。如果令:7(D=熹709=磊=7(D-700)式中7称为光谱项。皿跚趋鼎瞄酗湄伽酗厢愤1903年,汝姆孙的原子模型原子是一个半径为10-10m的球体,正电荷均匀分布在整个原子的体积内,电子则一粒粒地歇在球内不同的位置上。1908年,卢瑞福用d4粒子轰击金献中的原e子,由此来验证汤姆孙一-模型。酶矿孙枝城4粒子是放射性元素放出的氮核(4He)
3、,所带的电荷为2e,其质量约为电子质量的7400借,速度为光速的L15,因而具有较大的动能。1911年,卢磁福的原子核型模型原子中心有一个带正电的核,半径约为10-Mm左右,集中了原子绝大部分的质量。一些带负电的电子则在闭合轨道上绕核旋转。4粒子进入原子区域,与带正电的原子核相互作用,越接近所受皇的库仑力越大。广基翩根城原子的有核模型使经典理论和光谱规律之间出现了不可调和的矛盾。在原子稳定性和原子光谱这两个方面,经典理论无法解释,正确的解释只能来自量子论。二、玻尔的基本假设1913年,玻尔在卢瑟福核模型的基础上,建立了玻尔氡原子理论。1.稳定昌假设原子存在着一系列具有确定能量的稳定状态,这些状
4、态称为定态。处于定态的原子不辐射能量。2、频并假设原子从一个能量为云的定态跃迁到另一个能量为B的定态时,会吸收或发出一个频率为y的光子,光子的能量为:Myvy=咤一五;3、软道尔动量量于化假设原子处于定态时,电子在稳定的圆形轨道上运动,其角动量7正为27的整数借,即:仁工二删r二殇=胁顶二23习道角动春量子化条件式中A称为量子数。结论:氡原子中的电子只能在一定大小的、彼此分隔的一系列轨道上运动;电子在各轨道上的半径、角动量是量子化的,原子的能量也是量子化的。1923年,德布罗意把驻波的概念同原子中的定态联系起来,对角动量的量子化作出了物理解释。电子绕核运动时,只有在德布罗意波随电子在轨道上形成驻波的情况下,才具有稳定的状态。此时圆周长度是驻波波长的整数借,即:2二1友二工230三、电子轨道和定态能级7。电于抒道玻尔以上述假设为基础,结合应用牛顿定律和库仑定律,建立了玲尔氡原子模型。当电子以速率o沿半径7,的稳定轨道绕核作圆周运动时,向心力就是库仑力,即:e】07二办一477rso7r厂角动量量子化条件:7707三动
