氢原子光谱和玻尔模型 归东理子大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 能量量子化概念的产生 这一假定被称之为带电振子的能量量子化, 即能量不是无限连续的,应是某个最小变化单位 hy(称之为光量子)的整数倍数,如同电量也是不 连续的,而是电子所带电量的整数倍数一样。其 中h=6.626×1034Js,称为普朗克常数。由此, 普朗克首先提出了能量量子化的概念。同时也促 使人们开始思考,原子中的电子在受到激发时, 所发出光波具有的能量也许是不连续的,就象黑 体辐射中那样,是量子化的
氢原子光谱和玻尔模型 力东理子大深 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 1913年,年轻的丹麦物理学家玻尔在总结当时最 新的物理学发现。 普朗克黑体辐射和量子概念 爱因斯坦光子论 卢瑟福原子带核模型 氢原子的光谱实验 一一上述基础上建立了氢原子核外电子运动模型, 解释了氢原子光谱,后人称为玻尔理论
氢原子光谱和玻尔模型 归东理子大深 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 氢原子中的电子在原子核周围有响定半径和能量的圆形轨道中 运动。电子在这些轨道上运动不吸收能量或放出能量。 这些具有特定能量的轨道,叫做“定态轨道”,又称能级。 在一定轨道上运动的电子有一定的能量,该能量只能取某些由 量子化条件决定的正整数值。 Em=-2.179×10-18J×(1/m2); n=1,2,3
氢原子光谱和玻尔模型 力东理王大深 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ()氢原子中的电子可处于多种稳定的能量状态(称 能级,其能量不随时间改变),其定态能量为: Em=-2.179×1018Jx(1/m2); n=1,2,3. n=1是氢原子能量最低的状态(称基态,其余为激 发态。每个原子只有一个基态,有多个激发态)。 (2)n值愈大,表示电子离核愈远,能量愈高;当n =0时,电子不再受核的吸引,即电离。n值的大 小反映出电子所处能级的高低
氢原子光谱和玻尔模型 力东理子大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 注意: 基态和激发态都是能级,只是能级高低不同。 对于一个氢原子来说,它可以有一系列的定 态,其中基态只有一个,而激发态则有许多个,但 是各定态轨道的能量必须是量子化的。 能级是用来表示能量状态高低的物理量,每个能 级的能量都有确定的数值。 玻尔还求得氢原子基态电子的离核距离r=52.9pm,即玻 尔半径(根据经典力学和量子化条件计算)