玻爾的原子模型能級(精品)

1、編輯：向睿否定否定建立建立否定否定建立建立否定否定建立建立出現(xiàn)矛盾出現(xiàn)矛盾針對原子核式結(jié)構(gòu)模型提出針對原子核式結(jié)構(gòu)模型提出m rv 原子在不同的軌道上原子在不同的軌道上運動時，原子處于不同運動時，原子處于不同的狀態(tài)波爾指出，原的狀態(tài)波爾指出，原子的不同的狀態(tài)中具有子的不同的狀態(tài)中具有不同的能量，所以原子不同的能量，所以原子的能量也量子化的的能量也量子化的.針對原子的穩(wěn)定性提出針對原子的穩(wěn)定性提出m rv能級圖能級圖軌道圖軌道圖基基態(tài)態(tài)激激發(fā)發(fā)態(tài)態(tài)（電子克服庫侖引力做功增大電勢能，（電子克服庫侖引力做功增大電勢能，原子的能量增加）原子的能量增加）（電子所受庫侖力做正功減小電勢能，（電子所受庫侖力

2、做正功減小電勢能，原子的能量減少）原子的能量減少）光子的發(fā)射和吸收光子的發(fā)射和吸收光子的發(fā)射和吸收光子的發(fā)射和吸收EmEn針對原子光譜是線狀譜提出針對原子光譜是線狀譜提出當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道（其能量記為（其能量記為n）躍遷到能）躍遷到能量較低的定態(tài)軌道（能量記為量較低的定態(tài)軌道（能量記為m，nm）時，會放出能量）時，會放出能量為為hv的光子（的光子（h是普朗克常是普朗克常量），這個光子的能量由前后量），這個光子的能量由前后兩個能級的能量差決定，兩個能級的能量差決定，即即hvn-m稱為頻率條件，又稱輻射條件稱為頻率條件，又稱輻射條件.v 原子在始、末原子在始、末兩

3、個能級兩個能級En和和Em（ EnEm ）間躍）間躍遷時發(fā)射光子的遷時發(fā)射光子的頻率可以由前后頻率可以由前后能級的能量差決能級的能量差決定定：mnEEhEmEn針對原子光譜是線狀譜提出針對原子光譜是線狀譜提出v12rnrn)6 .13(1112eVEEnEn3 , 2 , 1n氫原子的能級圖13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVn 氫氫原原子子能能級級躍躍遷遷與與光光譜譜圖圖巴巴耳耳末末系系-13.6 eV-3.40 eV-1.51 eV-0.85 eV-0.54 eV 0n=1n=2n=3n=4n=5n=212211nR,5 ,43，nn=6n=5n=4n=1n=3n=2根據(jù)

4、：根據(jù)：E=hv，= =c/v又又E =1.89eV= 3.03 10-19J 所以，所以， =hc/ E= 6.6310-34 3.0 10-8 / 3.03 10-19J = 6.57 10-7(m)（巴爾末系）HHHH221111()3,4,5,.2Rnnm7巴耳末公式 R=1.10 10里德伯常量HHHHn=6n=5n=4n=1n=3n=2巴爾末巴爾末系氫吸系氫吸收光譜收光譜玻爾理論玻爾理論的解釋并預(yù)言了氫原子輻射的解釋并預(yù)言了氫原子輻射的電磁波的問題，但是也有它的的電磁波的問題，但是也有它的局限性局限性在解決核外電子的運動時在解決核外電子的運動時成功引入了成功引入了的觀念的觀念同時又

5、應(yīng)用了同時又應(yīng)用了“粒子、粒子、軌道軌道”等等經(jīng)典概念經(jīng)典概念和和有關(guān)有關(guān)牛頓力學(xué)牛頓力學(xué)規(guī)律規(guī)律除了氫原子光譜外，在解決其除了氫原子光譜外，在解決其他問題上遇到了很大的他問題上遇到了很大的氦原子光譜氦原子光譜量子化條件的量子化條件的引進沒有適當(dāng)引進沒有適當(dāng)?shù)睦碚摻忉?。的理論解釋。否定否定建立建立否定否定建立建立否定否定建立建立出現(xiàn)矛盾出現(xiàn)矛盾否定否定建立建立出現(xiàn)矛盾電子在某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率電子在某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率電子云電子云 例例11練習(xí)：對玻爾理論的下列說法中，正確的是練習(xí)：對玻爾理論的下列說法中，正確的是（ ） A A、繼承了盧瑟福的原子模型，但對原子能、繼承了盧瑟福的原子模

6、型，但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設(shè)量和電子軌道引入了量子化假設(shè) B B、對經(jīng)典電磁理論中關(guān)于、對經(jīng)典電磁理論中關(guān)于“做加速運動的做加速運動的電荷要輻射電磁波電荷要輻射電磁波”的觀點表示贊同的觀點表示贊同 C C、用能量轉(zhuǎn)化與守恒建立了原子發(fā)光頻率、用能量轉(zhuǎn)化與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變化之間的定量關(guān)系與原子能量變化之間的定量關(guān)系 D D、玻爾的兩個公式是在他的理論基礎(chǔ)上利、玻爾的兩個公式是在他的理論基礎(chǔ)上利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計算出來的用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué)計算出來的AD四、原子能級躍遷問題四、原子能級躍遷問題 1躍遷時電子動能、原子電勢能與原子能量躍遷時電子動能、原子電

7、勢能與原子能量的變化：的變化： 當(dāng)軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，原當(dāng)軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，原子的電勢能子的電勢能E Ep p減小，電子動能增大，原子能量減小，電子動能增大，原子能量減小反之，軌道半徑增大時，原子電勢能增減小反之，軌道半徑增大時，原子電勢能增大，電子動能減小，原子能量增大大，電子動能減小，原子能量增大2 2使原子激發(fā)的兩種粒子一光子與實物粒子使原子激發(fā)的兩種粒子一光子與實物粒子 (1)(1)原子若是吸收光子的能量而被激發(fā)，其光子原子若是吸收光子的能量而被激發(fā)，其光子的能量必須等于兩能級的能量差，否則不被吸收，不的能量必須等于兩能級的能量差，否則不被吸收，不存在激發(fā)到存

8、在激發(fā)到n n能級時能量有余，而激發(fā)到能級時能量有余，而激發(fā)到n+1n+1時能量不時能量不足，則可激發(fā)到足，則可激發(fā)到n n能級的問題能級的問題 (2)(2)原子還可吸收外來實物粒子原子還可吸收外來實物粒子( (例如自由電子例如自由電子) )的能量而被激發(fā)，由于實物粒子的動能可全部或部分的能量而被激發(fā)，由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級的能量差值兩能級的能量差值(E=En-Ek)(E=En-Ek)，均可使原子發(fā)生能級，均可使原子發(fā)生能級躍遷躍遷 氫原子核外只有一個電子，這個電子在某個時氫原子核外只有一

9、個電子，這個電子在某個時刻只能處在某一個可能的軌道上，在某段時間內(nèi)，刻只能處在某一個可能的軌道上，在某段時間內(nèi)，由某一軌道躍遷到另一個軌道時，可能的情況只有由某一軌道躍遷到另一個軌道時，可能的情況只有一種，但是如果容器中盛有大量的氫原子，這些原一種，但是如果容器中盛有大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現(xiàn)子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現(xiàn) 對于量子數(shù)為對于量子數(shù)為n的一群氫原子，向較低的激發(fā)態(tài)的一群氫原子，向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為或基態(tài)躍遷時，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為(1)2n nN3. 一群原子和一個原子的躍遷問題4. 躍遷與電離的問題躍遷與電離的問題

10、 原子躍遷時不管是吸收還是輻射光子，其光原子躍遷時不管是吸收還是輻射光子，其光子的能量都必須等于這兩個能級的能量差若想把子的能量都必須等于這兩個能級的能量差若想把處于某一定態(tài)上的原子的電子電離出去，就需要給處于某一定態(tài)上的原子的電子電離出去，就需要給原子一定的能量如基態(tài)氫原子電離，其電離能為原子一定的能量如基態(tài)氫原子電離，其電離能為13.6 eV，只要能量等于或大于，只要能量等于或大于13.6 eV的光子都能的光子都能被基態(tài)氫原子吸收而電離，只不過入射光子的能量被基態(tài)氫原子吸收而電離，只不過入射光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的電子具有的動能越大越大，原子電離后產(chǎn)生的電子具有的動能越大 實驗的結(jié)果，