人教版高二物理选修3-5第十七章18.4玻尔的原子模型(共23张PPT)

(共23张PPT)
玻尔的原子模型
原子是稳定的
电子绕核运动将不断向外辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上,而使原子变得不稳定．
+
经典理论认为
事实
+
卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾(一)
由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率等于绕核运动的频率,连续变化,原子光谱应该是连续光谱
经典理论认为
事实
原子光谱是不连续的,是线状谱
卢瑟福的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾(二)
01
玻尔原子理论的基本假设
假说1：轨道量子化
原子核外的电子只能在一些分立的轨道上运动。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射，也就是说，电子的轨道也是量子化的。
+
分立轨道
假说2：能量量子化
原子在不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。
+
假说2：能量量子化
能级：这些量子化的能量值。
定态：原子中这些具有确定能量的稳定状态
　量子数
基态：能量最低的状态（离核最近）
——基态
激发态：其他的状态。
激发态
能级图
1
2
3
E
４
１
２
３
４
５
E１
E
３
E
２
E
５
E
∞
假说3：频率条件
当电子从能量较高的定态轨道（Em）跃迁到能量较低的定态轨道（En，m>n）时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，
即hν＝Em-
En
这个式子称为频率条件，又称辐射条件。反之吸收光子。
n
Em
En
+
假说3：频率条件
激发态
跃迁
基
态
吸收光子
辐射光子
光子的发射和吸收
（
Em>En
）
hν＝Em-
En
02
玻尔理论对氢光谱的解释
玻尔理论对氢光谱的解释
玻尔从上述假设出发，利用经典理论和量子理论结合，计算出了氢的电子的轨道半径和对应的能量值（能级）．
氢原子能级图
-13.6
-3.4
-1.51
-0.85
0
4
1
3
2
∞
n
E/eV
1
2
3
4
5
∞
n
量子数
-13.6
-3.4
-1.51
-0.85
-0.54
0
E
/eV
光子使原子跃迁:
光子的能量只有等于能级差时，才能被吸收
要使处于基态的氢原子从基态跃迁到n=4激发态，则照射光的频率应为多少？
频率高一点可以吗？
玻尔理论对氢光谱的解释
1
2
3
4
5
∞
n
量子数
-13.6
-3.4
-1.51
-0.85
-0.54
0
E
/eV
电离后电子剩余动能为：
注意：En为负值
电离：
分别能量为10eV的光子照射处于n=2激发态的氢原子，结果如何？
玻尔理论对氢光谱的解释
1
2
3
4
5
∞
n
量子数
-13.6
-3.4
-1.51
-0.85
-0.54
0
E
/eV
实物粒子使原子跃迁:
粒子能量可以全部或部分被吸收，多余的能量是粒子剩余的能量
一个微观粒子能量为12.2eV，与处于基态的氢原子碰撞，结果如何？
玻尔理论对氢光谱的解释
一个氢原子处于n的激发态它可能向外辐射几种频率的光子？
1
2
3
4
5
∞
n
量子数
-13.6
-3.4
-1.51
-0.85
-0.54
0
E
/eV
一群原子处于n的激发态它可能向外辐射几种频率的光子？
玻尔理论对氢光谱的解释
习题巩固
(多选)按照玻尔原子理论，下列表述正确的是(　　)
A.核外电子运动轨道半径可取任意值
B.氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大
C.电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝Em－En(m>n)
D.氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量
BC
习题巩固
(多选)氢原子各个能级的能量如图2所示，大量氢原子由n＝1能级跃迁到n＝4能级，在它回到n＝1能级过程中，下列说法中正确的是(　　)
A.可能激发出频率不同的光子只有6种
B.可能激发出频率不同的光子只有3种
C.可能激发出的光子的最大能量为12.75
eV
D.可能激发出的光子的最大能量为0.66
eV
AC
习题巩固
氢原子的四个能级，其中E1为基态。若大量的氢原子A处于激发态E2，大量的氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是(　　)
A.原子A可能辐射出3种频率的光子
B.原子B可能辐射出3种频率的光子
C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4
B
习题巩固
(氢原子能级及跃迁)(多选)如图4所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，则下列判断中正确的是(　
　)
A.能量和频率最大、波长最短的是B光子
B.能量和频率最小、波长最长的是C光子
C.频率关系为νB＞νA＞νC，所以B的粒子性最强
D.波长关系为λB＞λA＞λC
ABC
习题巩固
氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则(　　)
A.吸收光子的能量为hν1＋hν2
B.辐射光子的能量为hν1＋hν2
C.吸收光子的能量为hν2－hν1
D.辐射光子的能量为hν2－hν1
D
习题巩固
氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则(　　)
A.吸收光子的能量为hν1＋hν2
B.辐射光子的能量为hν1＋hν2
C.吸收光子的能量为hν2－hν1
D.辐射光子的能量为hν2－hν1
D
习题巩固
(多选)如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2.25
eV的钾，下列说法正确的是
(
　　)
A.这群氢原子能发出三种不同频率的光
B.这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应
C.金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.09
eV
D.金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9.84
eV
ACD
THANKS