高中物理 玻尔的原子模型课件.ppt

1、18.4 玻尔的原子模型玻尔的原子模型钨丝白炽灯的光谱：钨丝白炽灯的光谱：氢原子光谱：氢原子光谱：问题问题1：已知某一氢原子，电子距核的半径为：已知某一氢原子，电子距核的半径为r，电子质量为电子质量为m，（，（1）求电子的动能？）求电子的动能？（电子电量为（电子电量为e，静电力常量为，静电力常量为k）（2）取无穷远处电势能为零，已知氢原）取无穷远处电势能为零，已知氢原 子电势能为子电势能为 ，k为静电力常为静电力常 量，求氢原子的能量？量，求氢原子的能量？2peEkr 氢原子光谱：氢原子光谱：玻尔的突破玻尔的突破 玻尔被卢瑟福模型中存在的稳定性问玻尔被卢瑟福模型中存在的稳定性问题吸引题吸引.玻

2、尔的知识背景：普朗克的能量量子玻尔的知识背景：普朗克的能量量子化、爱因斯坦的光子理论化、爱因斯坦的光子理论 1913年年2月玻尔知道了原子线光谱的分月玻尔知道了原子线光谱的分立性规律，豁然开朗：立性规律，豁然开朗：“我一看到巴我一看到巴耳末公式耳末公式221112Rn，整个问题对我来，整个问题对我来说全部都清楚说全部都清楚”.问题问题2：电子的轨道半径：电子的轨道半径r取何值原子的能量最低？取何值原子的能量最低？问题问题3：如何使原子从基态到激发态？：如何使原子从基态到激发态？问题问题4：原子在激发态不稳定，会自发的到基态，原子在激发态不稳定，会自发的到基态，多余的能量哪里去了？多余的能量哪里

3、去了？问题问题5：原子吸收光子能量从较低的能量态跃迁：原子吸收光子能量从较低的能量态跃迁 到较高的能量态，吸收光子的能量到较高的能量态，吸收光子的能量有什有什 么要求？么要求？一、玻尔原子理论的基本假设一、玻尔原子理论的基本假设 1、轨道量子化与定态：、轨道量子化与定态：轨道量子化轨道量子化一、玻尔原子理论的基本假设一、玻尔原子理论的基本假设 1、轨道量子化与定态：、轨道量子化与定态：能量量子化能量量子化问题问题2：电子的轨道半径：电子的轨道半径r取何值原子的能量最低？取何值原子的能量最低？13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV1氢原子氢原子能级图能级图问题问题3：如

4、何使原子从基态到激发态？：如何使原子从基态到激发态？问题问题4：原子在激发态不稳定，会自发的到基原子在激发态不稳定，会自发的到基 态，多余的能量哪里去了？态，多余的能量哪里去了？一、玻尔原子理论的基本假设一、玻尔原子理论的基本假设 2、频率条件：、频率条件：mnhvEE问题问题5：原子吸收光子能量从较低的能量态跃迁：原子吸收光子能量从较低的能量态跃迁 到较高的能量态，吸收光子的能量到较高的能量态，吸收光子的能量有什有什 么要求？么要求？13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV思考：一个光子的能量为思考：一个光子的能量为14eV，是否能使，是否能使处于基态的原子电离？处于

5、基态的原子电离？总结：通过吸收光子，使原子在不同轨道总结：通过吸收光子，使原子在不同轨道 跃迁与使原子电离有何区别？跃迁与使原子电离有何区别？1例例1：一个光子的能量为：一个光子的能量为11eV，是否能使，是否能使处于基态的原子跃迁？处于基态的原子跃迁？氢原子氢原子能级图能级图实践是检验真理的唯一标准！实践是检验真理的唯一标准！13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV二、玻尔理论对氢光谱的解释二、玻尔理论对氢光谱的解释221113,4,52Rnn巴尔末公式：巴尔末公式：氢原子氢原子能级图能级图13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV二、玻尔理论对

6、氢光谱的解释二、玻尔理论对氢光谱的解释221113,4,52Rnn氢原子氢原子能级图能级图13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV问题问题6：一群量子数为：一群量子数为3的氢原子最后跃迁到的氢原子最后跃迁到 基态，最多能发出多少种频率的光？基态，最多能发出多少种频率的光？氢原子氢原子能级图能级图13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV问题问题6：一群量子数为：一群量子数为3的氢原子最后跃迁到的氢原子最后跃迁到 基态，最多能发出多少种频率的光？基态，最多能发出多少种频率的光？扩展：一群量子数为扩展：一群量子数为n的氢原子最后跃迁到的氢原子最后跃迁到

7、 基态，最多能发出多少种频率的光？基态，最多能发出多少种频率的光？氢原子氢原子能级图能级图13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE/eV问题问题6：一群量子数为：一群量子数为3的氢原子最后跃迁到的氢原子最后跃迁到 基态，最多能发出多少种频率的光？基态，最多能发出多少种频率的光？：一个量子数为：一个量子数为n的氢原子最后跃迁到的氢原子最后跃迁到 基态，最多能发出多少种频率的光？基态，最多能发出多少种频率的光？氢原子氢原子能级图能级图课后思考课后思考三、玻尔的成就三、玻尔的成就 第一次将量子观念引入原子领域，提出了第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态定态和和跃迁跃迁的概念的概

8、念.哥本哈根学派创始人哥本哈根学派创始人.哥本哈根精神：高度的智力活动、大胆的哥本哈根精神：高度的智力活动、大胆的涉险精神、深奥的研究内容与快活的乐天涉险精神、深奥的研究内容与快活的乐天主义的混合物主义的混合物.四、玻尔模型的局限性四、玻尔模型的局限性 无法解释氦或更复杂原子的光谱无法解释氦或更复杂原子的光谱.原子处于不同状态时，电子在各处出现的原子处于不同状态时，电子在各处出现的概率是不一样的概率是不一样的.用疏密不同的点表示电子在各个位置出现用疏密不同的点表示电子在各个位置出现的概率，画出图如图所示：的概率，画出图如图所示：电子云电子云汤姆孙发现电子汤姆孙发现电子汤姆孙的西瓜模型汤姆孙的西瓜模型粒子散射实验粒子散射实验卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的核式结构模型理论理论原子是最小微原子是最小微粒，不可再分粒，不可再分实验实验原子光谱的分立性原子光谱的分立性玻尔的原子模型玻尔的原子模型氦原子或更复氦原子或更复杂原子光谱杂原子光谱汤姆孙的西瓜模型汤姆孙的西瓜模型一个小故事：一个小故事：卢瑟福的核式模型卢瑟福的核式模型玻尔的原子模型玻尔的原子模型汤姆孙汤姆孙卢瑟福卢瑟福玻尔玻尔师徒师徒师徒师徒亚里士多德：吾爱吾师，吾更爱真理亚里士多德：吾爱吾师，吾更爱真理