27 赖曼系(914v=克=R(-)m=234…紫外区 帕邢系(1908:p=2R( n=456, 布喇开系(192):y==R(1_1)n=57, 红外区 普丰特系(924:y==-p)n=678 广义的巴尔末公式: )k=12,3,…n=k+1,k+2, 实验原子具有线光谱; 表明:·各谱线间具有一定的关系; R/n 每一谱线的波数都可表达为两个光谱项之差
27 1 ) 2,3,4, 1 1( ~ 1 = = 2 − 2 n= n R 1 ) 4,5,6, 3 1( ~ 1 = = 2 − 2 n= n R 1 ) 5,6,7, 4 1( ~ 1 = = 2 − 2 n= n R 1 ) 6,7,8, 5 1( ~ 1 = = 2 − 2 n= n R 赖曼系(1914): 帕邢系(1908): 布喇开系(1922): 普丰特系(1924): 广义的巴尔末公式: ) 1 1 ( ~ 2 2 k n =R − k =1,2,3, n=k +1, k+2, 紫外区 红外区 实验 表明: •原子具有线光谱; •各谱线间具有一定的关系; •每一谱线的波数都可表达 为两个光谱项之差。 2 R/ n
28 经典理论解释困难1898汤姆逊电子西瓜模型 原子的核式结构(1909)卢瑟福的核式模型或称行星模型 电子 a粒子是二次电C 离的氨原子。 动方程 e 10 2 e 动能E k8兀印 势能U=_e2 c 兀6 →电子的总能量 E 8兀6F
28 1、 原子的核式结构(1909) 卢瑟福的核式模型或称行星模型 粒子是二次电 离的氦原子。 10-14m 2 0 2 2 4 r e r m v 电子运 = 动方程 r e U 0 2 4 = − r e E 0 2 k 8 = r e E 0 2 8 = − 二、经典理论解释困难 动能 势能 电子的总能量 1898 汤姆逊 电子 西瓜模型
29 2.核式模型解释困难: E 8兀P *加速电荷(偶极振荡)辐射电磁波,能量会 逐渐减少,导致电子最终会落到原子核上。 向心力作用→电子加速运动→辐射电磁波→E,r →原子半径为10mc相矛盾→ 实际半径为1010m 读偶极辐射电磁波,应为连续光谱。 原子发光的频率应等于电子运动的频率。 →辐射光谱应是连续光谱与实验相矛盾 *行星模型无法解释原子的稳定性(金)、同一性 (太阳系)、再生性(彗星撞击)等
29 *加速电荷(偶极振荡)辐射电磁波,能量会 逐渐减少,导致电子最终会落到原子核上。 ** 偶极辐射电磁波,应为连续光谱。 2. 核式模型解释困难: 向心力作用 →电子加速运动 →辐射电磁波 →原子半径为10-15m 相矛盾 →E,r 实际半径为10-10 m 原子发光的频率应等于电子运动的频率。 →辐射光谱应是连续光谱 与实验相矛盾 ***行星模型无法解释原子的稳定性(金)、同一性 (太阳系)、再生性(彗星撞击)等。 r e E 0 2 8 = −
30 、玻尔的原子量子论 玻尔(1885-1962):1911、哥本哈根>剑桥 汤姆逊(卡文迪许)、卢瑟福(曼彻斯特) 普朗克、爱因斯坦 1广义的巴尔未公式v=R(-1 C 11 →V=kC 2 k2n获得1922年诺贝尔物理学奖 hRc hrc hv= k 2 2 光子的能量=能量之差。 1913.79.11‘哲学杂志’原子构造与分子构造
30 三、玻尔的原子量子论 玻尔(1885-1962):1911年、哥本哈根→剑桥 ) 1 1 ( 2 2 k n = Rc − 1. 广义的巴尔末公式: 2 2 n hRC k hRC h = − 光子的能量=能量之差。 1913.7.9.11‘哲学杂志’原子构造与分子构造 汤姆逊(卡文迪许)、卢瑟福(曼彻斯特) 普朗克、爱因斯坦 ) 1 1 ( ~ 2 2 k n =R − c = 获得1922年诺贝尔物理学奖
31 2.玻尔原子系统的基本假设 n 1)定态假设:原子处于一系列不连续稳定状态(定态) 2 了 n E 2)跃迁假设:Wkn nk h 电子在定态运动不会发生电磁辐射;当电子从一个定态轨道跃 迁到另一个定态轨道时,会以电磁波的形式放出或吸收能量 hv= E1-E2 3)轨道量子化条件:L=m=nh (n=1,2, mvr 量子数
31 1) 定态假设:原子处于一系列不连续稳定状态(定态)。 3)轨道量子化条件: 2) 跃迁假设: 2. 玻尔原子系统的基本假设 , , E1 E2 E3En h En Ek kn − = En Ek (n 1,2, ) 2 = = = h L n n mVr 量子数 电子在定态运动不会发生电磁辐射;当电子从一个定态轨道跃 迁到另一个定态轨道时,会以电磁波的形式放出或吸收能量 h = E1−E2