2.3波尔的原子模型 课件—2020-2021学年鲁科版高中物理选修3-5

2.3 波尔的原子模型 汤姆孙发现电子 汤姆孙的西瓜模型 α粒子散射实验 卢瑟福的核式结构模型 原子不可割 汤姆孙的西瓜模型 否定 建立 否定 建立 出现矛盾 是否完美了呢 ? 回顾科学家对原子结构的认识史 电子绕核运动将不断向外辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上,而使原子变得不稳定 + 经典理论认为 事 实 + 原子是稳定的 卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾 1、 电子没有被库仑力吸引到核上，它一定是以很大的速度绕核运动，就象行星绕着太阳运动那样。按照经典理论，绕核运动的电子应该辐射出电磁波，因此它的能量要逐渐减少。随着能量的减少，电子绕核运行的轨道半径也要减小.于是电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核，就像绕地球运动的人造卫星受到上层大气阻力不断损失能量后要落到地面上一样。 这样看来，原子应当是不稳定的，然而实际上并不是这样。 经典理论认为 事 实 由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率等于绕核运动的频率，连续变化，原子光谱应该是连续光谱 原子光谱是不连续的，是线状谱 卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾 以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经典电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾，1913年丹麦的物理学家玻尔在卢瑟福学说的基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。 针对原子核式结构模型提出 围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值。且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射，也就是说，电子的轨道是量子化的。 一、玻尔原子理论的基本假设 假说1：轨道量子化 + 分立轨道 针对原子的稳定性提出 电子在不同的轨道上运动，原子处于不同的状态。玻尔指出，原子在不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。在这些状态中原子是稳定的。 能级(定态) 能级：量子化的能量值。 定态：原子中具有确定能量的稳定状态。 基态：能量最低的状态(离核最近) 基态 激发态：其他的能量状态 激发态 量子数 1 2 3 轨道与能级相对应 E4 1 2 3 4 5 E1 E3 E2 E5 E∞ n 针对原子光谱是 线状谱提出 假说2：频率条件(跃迁假说) E4 1 2 3 4 5 E1 E3 E2 E5 E∞ n 原子在始、末两个能