4.4 氢原子光谱和玻尔的原子模型-第二课时- 【物理优课PPT】高中物理选择性必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

人教版（2019） 高中物理选择性必修 第三册 第四章 Bohr's atomic model 第二课时 授课老师：波尔 1. 了解光谱、连续谱和线状谱等概念。知道氢原子光谱的实验规律。 2. 知道经典理论的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱的分立特性。 3. 了解玻尔原子理论的基本假设的主要内容。能用玻尔原子理论解释氢原子能级图及光谱。 4. 认识玻尔的原子理论和卢瑟福的核式结构模型之间的继承和发展关系。了解玻尔模型的不足之处及其原因。 让学生进一步体会物理规律是在接受实践检验的过程中不断地发展和完善的。 01 光谱 02 氢原子光谱的实验规律 03 经典理论的困难 04 玻尔原子理论的基本假设 05 玻尔理论对氢光谱的解释 06 玻尔理论的局限性 1、玻尔原子理论的基本假设 尼尔斯·玻尔(丹麦) 头衔 丹麦的理学家，歌本哈根大学硕士/博士。 丹麦皇家科学院院士。 美国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位。 1922年获得诺贝尔物理学奖。 成就 玻尔通过引入量子化条件，提出了波尔模型来解释氢原子光谱: 提出互补原理和哥本哈根来解释量子力学，他是哥本哈根学派的创始人，对二十世纪物理学的发展有深远的影响。 1、玻尔原子理论的基本假设 https://www.bilibili.com/video/BV1rW411M72e/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=5a6417e1a74cc39d112bab475fb7d089 【天才简史-牛顿】超级天才，牛顿的贡献远比你想象还多！ 点击跳转到网页可观看 https://www.bilibili.com/video/BV1rW411M72e/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=5a6417e1a74cc39d112bab475fb7d089 6 1、玻尔原子理论的基本假设 普朗克黑体辐射的量子论 爱因斯坦的光量子论 波尔原子结构假说 1、玻尔原子理论的基本假设 电子轨道半径连续变小 辐射电磁波 转动频率 辐射频率 电子绕核运动 1、玻尔原子理论的基本假设 假设1、轨道量子化——针对原子核式结构模型提出 + rn n=1 n=2 n=3 v - 绕核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值。 轨道量子化： 氢原子： n=4 n=∞ 量子数 1、玻尔原子理论的基本假设 原子的能量 En：核外电子绕原子核运动时动能 Ekn 原子所具有的电势能 Epn 的总和 + rn v e +Ze - 电子的动能： 原子电势能： 原子总能量： 可与万有引力“高轨低速大周期，大机大势小引力”类比 电子沿不同的圆形轨道绕核运动时 原子有相对应的不同的确定的能量状态 1、玻尔原子理论的基本假设 假设2：能量量子化（定态、能级）——针对原子的稳定性提出 ⑵ 能级：原子的在各种定态时的能量值 原子的能量与电子所在的轨道相对应 当电子在不同的轨道上运动时，原子具有不同的能量。 ⑴ 定态：原子具有确定能量的稳定状态 ① 基态：能量最低的状态(离核最近) ② 激发态：其他的能量状态 能量量子化： 氢原子： 1、玻尔原子理论的基本假设 ⑶ 电子轨道与原子能级的对应关系 基态 激发态 E4 1 2 3 4 E1 E3 E2 E∞ n 轨道与能级相对应 ∞ 第n-1激发态 + n=1 n=2 n=3 v - n=4 v - v - v - n=∞ 电子轨道图 原子能级图 氢原子： 第1激发态 1、玻尔原子理论的基本假设 假设3：频率条件(跃迁假说）——针对原子光谱是线状谱提出 + m n 低能级（En） 高能级（Em） 电子吸收光子克服库仑引力做功，原子能量增加 电子辐射光子，原子能量减少 跃 迁 - 频率条件: 1、玻尔原子理论的基本假设 01 光谱 02 氢原子光谱的实验规律 03 经典理论的困难 04 玻尔原子理论的基本假设 05 玻尔理论对氢光谱的解释 06 玻尔理论的局限性 1、玻尔理论对氢光谱的解释 13.6 3.4 1.51 0.85 E/eV 0 轨道量子化： 氢原子： 能量量子化： 氢原子： 频率条件: （辐射条件） 玻尔 原子模型 1、玻尔理论对氢光谱的解释 1、电子从高能级向低能级跃迁（自发跃迁） 处于激发态的原子是不稳定的，可自发地经过一次或几次跃迁到达基态。 发射光子的能量： ——发射光子 由于能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。 - - 1、玻尔理论对氢光谱的解释 2、电子从低能级向高能级跃迁（受激跃迁） 吸收光子的能量： ——吸收光子 - - - 吸收光子的能量必须等于能级差 -