原子结构模型质子和中子组成原子核，电子绕原子核作高速运动EicctrenNucleusorbitThe solar systemRutherford'smodel无法解释电子不向原子中心塌的原因材料科学与人类文明--材料结构基础2026/1/11
2026/1/11 材料科学与人类文明-材料结构基础 原子结构模型 Rutherford's model 无法解释电子不向原子中心坍塌的原因 质子和中子组成原子核，电子绕原子核作高速运动 The solar system
核外电子的运动电子在原子核外作绕核（循轨）运动和自旋运动其运动轨道的能级分立不连续在多电子的原子中，电子的分布遵循泡利不相容原理和能量最低原理最外层的电子所处的能级最高，最不稳定，称为价电子。化学键主要取决于价电子2sorbitalNucieus注意不同轨道的形状！2porbitalsHeisenberg's Uncertainty PrincipleWavefunction:theprobabilityoffindingan1sorbitalelectronwith special energy inthespace3sorbitalsurrounding the nucleusBohr's model. 1913材料科学与人类文明--材料结构基础2026/1/11
2026/1/11 材料科学与人类文明-材料结构基础 核外电子的运动 Bohr's model, 1913 电子在原子核外作绕核（循轨）运动和自旋运动 其运动轨道的能级分立不连续 在多电子的原子中，电子的分布遵循泡利不相容原理和能量最低原理 最外层的电子所处的能级最高，最不稳定，称为价电子。化学键主要取决 于价电子 注意不同轨道的形状！ Heisenberg’s Uncertainty Principle Wave function: the probability of finding an electron with special energy in the space surrounding the nucleus
核外电子轨道To specify an electron state, one needn-principalquantumnumber[orbital quantumnumbermmagnetic quantum numbersspinquantumnumberPrincipalNumberNumberofElectrons0. N.. nSubshellsof StatesPer SubshellPerShell2121 (I=0)s2812 (I=0)s362 (I=1)p21183 (I=0)s363 (I=1)p510d3 (I=2)12324 (I=0)s364 (I=1)p5d104 (I=2)f7144 (I=3)材料科学与人类文明--材料结构基础2026/1/11
2026/1/11 材料科学与人类文明-材料结构基础 核外电子轨道 To specify an electron state, one need: n—principal quantum number l—orbital quantum number m—magnetic quantum number s—spin quantum number
核外电子轨道能级排序Subshellsbyenergy:1s.2s.2p.3s.3p.4s.3d.4s.4p.5s.4d.5p.6s.4f...材料科学与人类文明--材料结构基础2026/1/11
2026/1/11 材料科学与人类文明-材料结构基础 核外电子轨道能级排序
玻尔原子模型的证据举例HowAtomsEmitLightParticles62001HowstuffWorks发射光子能量：NNucleushv=E,-E2-L.A collision witha movingparticleexcites the atom.2.This causes an electron to jumptoahigherenergylevel.3. The electron falls back to it'soriginal energy level,releasing theLightextra energy ln the form of a lightPhotonphoton.材料科学与人类文明--材料结构基础2026/1/11
2026/1/11 材料科学与人类文明-材料结构基础 玻尔原子模型的证据举例 发射光子能量： h = En − Em