内容正文:
第一节 敲开原子的大门____第三节氢原子光谱
第三章 原子结构
分光镜原理分析
标度管
氢原子光谱
(1)某种原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱,这种光谱被称为原子光谱
平行光管
标度管
三棱镜
观察管
分光镜
分光镜原理分析
白光
氢原子发光
各种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光,
问题提出
为什么氢原子发出的光谱是不连续的?形成原子光谱的原因是什么?
卢瑟福模型的局限
核外电子绕核运动
卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定
辐射电磁波频率连续变化
事实上:原子是稳定的
原子光谱是线状谱
+
玻尔理论的基本假设
现象:氢原子光谱是分立(线状)的,原子是稳定的.
设想:原子内部的能量也是不连续的。
1913年丹麦物理学家玻尔在卢瑟福核模型基础上,结合普朗克量子假设和原子光谱的分立性,提出假设:
定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。这些状态叫定态
1.氢原子的玻尔理论(3个假设):
1)定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态之中,在这些状态中的原子是稳定的,电子虽然在旋转,但它不会向外辐射能量
定态之一:近核运动
此时原子能量为Em
定态之二:远核运动
此时原子能量为En
2)跃迁假设:原子从一种能量是Em的定态跃迁到的能量是En另一种定态时,它要吸收或放出一定频率的光子,光子能量由两定态的能量差决定,即 hν=IEm-EnI
电子从一个轨道变到另一个轨道,不是以螺旋线的形式变化的,而是突变----以跳跃的方式变化的,因此玻尔把这现象叫“跃迁”
想一想,何时会吸收光子?何时会放出光子?
玻尔的原子模型
频率条件
电子吸收光子时会从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道
电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道,放出光子
吸收光子(单击)
放出光子(单击)
N=1
N=2
N=3
N=4
N=5
N=6
+
用玻尔理论成功解释氢原子光谱
解释现象
1
2
3
4
5
-13.6
E/ev
n
基态
-3.4
-1.51
-0.85
-0.54
∞
0
激发态
量子数
1、玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有
A、原子处于称为定态的能量状态时,虽然电子做加速运动