4.4氢原子光谱和波尔的原子模型（共21张ppt）

(共21张PPT)
第四章 原子结构和波粒二象性
4.4 氢原子光谱和波尔的原子模型
阴极射线管
α粒子散射实验
枣糕模型
原子的核式结构
原子结构
原子的核式结构学说
1、在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。
2、原子的全部正电荷几乎全部质量都集中在原子核里。
3、带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。4、电子在核外圆周运动过程中向外辐射电磁波。
5、电子在核外运动的轨道是连续的
α粒子的散射的实验使我们知道原子具有核式结构，
但是电子在核的周围怎样运动？这些还要通过其他事实才能认识。
早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱
光 谱
氢 原 子 光 谱
1
2
=
位置
=
=
核外电子绕核运动
辐射电磁波
电子轨道半径连续变小
原子不稳定
辐射电磁波频率连续变化
原子是稳定的
原子光谱是线状谱 —— 分立
经典理论的困难
1、轨道假设：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。
玻尔原子理论的基本假设
氢原子中电子轨道的最小半径
但是，电子轨道半径不是任意的，只有当半径大小符合一定条件时，这样的轨道才是可能的。即电子的轨道是量子化的。 电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。
2、能级假设：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同状态,具有不同能量，所以原子能量也是量子化的。
玻尔原子理论的基本假设
氢原子在基态（第一能级）的能量：
这些量子化的能量值叫能级；原子中这些具有确定能量的稳定状态叫定态。
能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发态。
3、跃迁假设：当电子从能量较高的定态轨道（设能量为Em）跃迁到能量较低的定态轨道（设能量为En，m>n）时，它辐射出一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即
玻尔原子理论的基本假设
反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由两种定态的能量差决定。
(频率条件或辐射条件)
玻尔的原子模型
4 3 2 1
E4
E3
E2
E1
定态假设
跃迁假设
4 3 2 1
E4
E3
E2
E1
轨道假设
4 3 2 1
轨道半径：
能 量：
（n=1,2,3……)
式中r1 =0.53×10-10m 、E1=-13.6ev
玻尔理论对氢光谱的解释
氢原子中电子的可能轨道半径和相应的能量
频率条件
氢 原 子 光 谱
氢原子的光谱图
可见光区
特点
1、几种特定频率的光
2、光谱是分立的亮线
巴末耳的研究
巴末耳公式
巴末耳公式的推导
可见光光子的能量范围约为1.62eV～3.11eV
可见光 对应能级从n>3往n=2能级跃迁
(n＝3,4,5，…)，
α粒子散射实验
阴极射线管
枣糕模型
原子的核式结构
原子结构
轨道量子化
能量量子化
氢 原 子 光 谱
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