教科版选修3-5 第二章 第四节 玻尔的原子模型 能级(共14张PPT)

第四节 玻尔的原子模型 能级 * 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． 著名的 粒子散射实验 * 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，辐射电磁波的频率是不连续性的某些确定的值． 一.卢瑟福原子核式结构的困难 * 1. 能量量子化假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态之中，在这些能量状态中，原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量. 2. 轨道量子化假设：原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道,由于原子的能量状态是不连续的,因此,电子的可能轨道也是不连续的. 3. 电子跃迁假设：原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它将辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由此两能级能量差值决定. 1913年玻尔提出了自己的原子结构假说 玻尔 二. 玻尔的原子理论 hν = Em - En * 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 三.利用玻尔理论计算氢原子轨道半径和能量 * 光子的发射和吸收 四. 氢原子的电子跃迁 * (1) E n = EP+ EK EP--势能,取无穷远处电势能为零; EK --动能; E n 是电子的动能与势能之和, (2) 电子的动能等于电势能绝对值的一半, 总能总为负值. EK = │EP │/2 E = EK + EP = -│EK │=EP /2 理解注意： * 原子也可以从激发态向基态跃迁，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． 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． 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： 光子的