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一、玻爾理論的三條假定
(1)定態(tài)假定:原子系統(tǒng)存在一系列不連續(xù)的能量狀態(tài),處于這種狀態(tài)的原子中的電子只能在一定的軌道上繞核作圓周運動,但不幅射能量,這種狀態(tài)為原子系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài),簡稱定態(tài)電子角動量量子化,相應的能量只能是不連續(xù)的值E1,E2,E3…
這一假定與精典的恒星天體運動連續(xù)理論不一致。
(2)頻度假定:當原子從能量為En的定態(tài)躍遷到另一能量為EK的定態(tài)時,就要吸收或放出一個光子。h為普朗克常量。
(3)軌道角動量量子化假定:原子中電子繞核作圓周運動的軌道角動量L等于的整數(shù)倍。
二、玻爾的原子理論的要點
精典理論的困難
原子的穩(wěn)定性
電子做加速運動應當幅射電磁波,逐步減少能量和軌道直徑,最終落入原子核,原子是不穩(wěn)定的,與事實不符
原子波譜的分立性
電子繞核運行幅射頻度應等于電子繞核運行頻度,因為運行軌道的減少,幅射電磁波頻度應不斷變化而產(chǎn)生連續(xù)波譜,這與原子波譜一暗線波譜不符(固定的若干種頻度)
玻爾理論基礎
實驗基礎
氫原子波譜的分立特點
理論基礎
普朗克關于宋體幅射的量子論與愛因斯坦的光子說
波爾理論內容
量子化假定
①電子的軌道是量子化的。電子運行軌道的直徑不是任意的,只有直徑的大小符合一定條件的軌道才是可能的。電子在這種軌道上繞核的轉動是穩(wěn)定的,不形成電磁幅射
②原子的能量是量子化的。這種量子化的能量值稱作基態(tài)。原子中那些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)稱為定態(tài)。能量最低的狀態(tài)稱作能級,其他的狀態(tài)稱作迸發(fā)態(tài)
頻度條件
當電子從能量較高的定態(tài)軌道(Em)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(En)時,會放出能量為hv的光子,這個光子的能量由前后兩個基態(tài)的能量差決定,即hv=Em一En
對波譜的解釋
原子波譜的分立性
一般情況下,原子處于能級,能級是穩(wěn)定的,處于迸發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的。原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時放出的光子的能量等于前后兩個基態(tài)之差。因為原子的基態(tài)是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的。因而原子的發(fā)射波譜只有一些分立的亮線
特點譜線
因為不同的原子具有不同的結構,基態(tài)各不相同,因而幅射(或吸收)的光子頻度也不同,這就是不同元素的原子具有不同的特點譜線的誘因
氫原子波譜線系
玻爾理論不但成功地解釋了氫波譜的巴耳末系,并且對當時已發(fā)覺的氫波譜的另一線系——帕邢系(在近紅外區(qū))也能挺好地解釋。它是電子從n=4、5、6等基態(tài)向n=3基態(tài)躍遷時輻射出來的。據(jù)悉,玻爾理論還預言了當時仍未發(fā)覺的氫原子的其他波譜線系,這種線系后來陸續(xù)被發(fā)覺電子角動量量子化,也都跟玻爾理論的預言相符
三、玻爾的原子理論的成功與局限:
玻爾的原子理論第一次將量子觀引入原子領域,提出定態(tài)和躍遷的概念,成功地解釋了氫原子波譜規(guī)律,但玻爾引入的量子化觀點并不健全。在量子熱學中,核外電子并沒有確定的軌道,玻爾的電子軌道只不過是電子出現(xiàn)機率較大的地方。把電子的機率分布用圖象表示時,用小黑點的稠密程度代表機率的大小,其結果就像電子在原子核周圍產(chǎn)生的云霧,稱為“電子云
四、玻爾理論的主要內容是哪些
1.玻爾理論是關于原子結構的一種理論,1913年由玻爾提出,是在盧瑟福原子模型基礎上加上普朗克的量子概念后構建的。玻爾理論包括三條假說,分別是原子能量的量子化假定、原子基態(tài)的躍遷假定和原子中電子運動軌道量子化假定。
2.原子能量的量子化假定:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在這種狀態(tài)中的原子是穩(wěn)定的,電子似乎做加速運動,但并不向外幅射能量。
3.原子基態(tài)的躍遷假定:原子從一個定態(tài)躍遷到另一個定態(tài)時,原子幅射一定頻度的光子,光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定。
4.原子中電子運動軌道量子化假定:原子的不同能量狀態(tài)對應于電子的不同運行軌道。因為原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的,因而電子運動的軌道也可能是不連續(xù)的,即電子不能在任意直徑的軌道上運動。
5.玻爾理論的要點:原子核外的電子只能在個別規(guī)定的軌道上繞轉,此時并不發(fā)光;電子從高能量的軌道跳到低能量的軌道時,原子發(fā)光。
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玻爾的原子理論的要點與局限-玻爾的三條假定-躍遷假說
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