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1、18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页一、玻尔原子理论的基本假设一、玻尔原子理论的基本假设1 1、轨道量子化与定态：、轨道量子化与定态：（1 1）电子的轨道是量子化的：电子的轨道是量子化的： 电子运行的轨道半径不是任意的，电子运行的轨道半径不是任意的，只有当半径的大小符合一定条件时，这只有当半径的大小符合一定条件时，这样的轨道才是可能的，即电子的轨道是样的轨道才是可能的，即电子的轨道是分立的分立的、不连续的不连续的。21nrrn 1010.53 10m r18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页一、玻尔原子理论的基本假设一、玻尔原子理论的基本假设1 1
2、、轨道量子化与定态：、轨道量子化与定态：（1 1）电子的轨道是量子化的：电子的轨道是量子化的： 电子在这些轨道上绕核的转动是电子在这些轨道上绕核的转动是稳定稳定的，不产生的，不产生电磁辐射，即不向外辐射能量。电磁辐射，即不向外辐射能量。（2 2）定态：定态： 电子在不同的轨道上运行时，原子处于不同的状态，电子在不同的轨道上运行时，原子处于不同的状态，具有不同的能量。具有不同的能量。18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页 电子的动能：电子的动能： 原子的电势能：原子的电势能：22k1m2=2keEr2222merekrrmr2=pkeeerkeEr 22kpkeEEEr原子
3、的能量：原子的能量：18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页一、玻尔原子理论的基本假设一、玻尔原子理论的基本假设1 1、轨道量子化与定态：、轨道量子化与定态：（1 1）电子的轨道是量子化的：）电子的轨道是量子化的：（2 2）定态：）定态：（3 3）原子的能量是量子化的：）原子的能量是量子化的：1n2nEE113.6EeV 21nrrn 22keEr18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页（3 3）原子的能量是量子化的。）原子的能量是量子化的。能级能级 这些量子化的能量值，叫能级。这些量子化的能量值，叫能级。定态定态 原子中这些具有确定能量的稳定状态，叫定
4、态。原子中这些具有确定能量的稳定状态，叫定态。基基 态态 能量最低的状态能量最低的状态激发态激发态 其它的能量较高的状态其它的能量较高的状态量子数量子数 标示原子的不同状态：标示原子的不同状态：n=1n=1，2 2，3 3，18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页氢原子能级图氢原子能级图1E基态基态1 12E2 23E3 34E4 45E5 50 0n nE E18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页2 2、频率条件：、频率条件：（1 1）能级跃迁：）能级跃迁： 当电子从能量较高的定态轨道（当电子从能量较高的定态轨道（E Em m）跃迁到能量）跃迁到能量
5、较低的定态轨道（较低的定态轨道（E En n）时，它将辐射一定频率的光子，）时，它将辐射一定频率的光子，光子的能量由这两个定态之间的能量差决定。光子的能量由这两个定态之间的能量差决定。 mnhEE若若 m nm n，辐射辐射光子：光子：hhE Em m- -E En n（2 2）频率条件（辐射条件）：）频率条件（辐射条件）：若若 m nm n，吸收吸收光子：光子：hhE En n- -E Em m演示演示1 118.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页（1 1）一个氢原子从）一个氢原子从n=4n=4的激发态向低能级跃迁的可能性：的激发态向低能级跃迁的可能性： 某一时刻跃迁的可
6、能性：某一时刻跃迁的可能性：N = n-1N = n-1 种种13.63.41.510.850.540 nE/eVhh1 1=E=E4 4-E-E1 1hh2 2=E=E4 4-E-E2 2hh3 3=E=E4 4-E-E3 3hh5 5=E=E3 3-E-E2 2hh6 6=E=E2 2-E-E1 1hh4 4=E=E3 3-E-E1 118.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页（2 2）一群氢原子从）一群氢原子从n=4n=4的激发态向低能级跃迁的可能性：的激发态向低能级跃迁的可能性： 13.63.41.510.850.540 nE/eV2nnn12NC（）种18.4 18
7、.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页22111()32,4,5,.Rnn23,4,5,.nnhEE（1 1）频率条件：）频率条件：（2 2）巴尔末公式：）巴尔末公式：二、玻尔理论对氢光谱的解释二、玻尔理论对氢光谱的解释18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页1 1、气体导电的发光机理：、气体导电的发光机理：思考与讨论：思考与讨论： 通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的。通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的。气体放电管中的原子受到高速电子的撞击，有可能气体放电管中的原子受到高速电子的撞击，有可能向上
8、跃迁到某一激发态。处于激发态的原子是不稳向上跃迁到某一激发态。处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向较低的能级跃迁，放出光子，最定的，会自发地向较低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态。终回到基态。 18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页3 3、不同元素的原子为什么具有不同的特征谱线？、不同元素的原子为什么具有不同的特征谱线？ 由于不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，由于不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此辐射（或吸收）的光子频率也不相同，所以，不因此辐射（或吸收）的光子频率也不相同，所以，不同元素的原子具有不同的特征谱线。同元素的原子具有不同的特征谱线。 2
9、2、原子光谱为什么是线状光谱？、原子光谱为什么是线状光谱？ 原子从高能态向低能态跃迁时，放出的光子的能量等原子从高能态向低能态跃迁时，放出的光子的能量等于两个能级之间的能量差。由于原子的能级是分立的，于两个能级之间的能量差。由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的。因此，原子的发射所以放出的光子的能量也是分立的。因此，原子的发射光谱只有一些分立的亮线。光谱只有一些分立的亮线。18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型下一页上一页三、玻尔模型的局限性三、玻尔模型的局限性 玻尔的原子理论第一次把量子观念引入原子领域，提玻尔的原子理论第一次把量子观念引入原子领域，提出了出了定态定态和和跃迁跃迁概念，成功解释了氢原子光谱。但对于稍概念，成功解释了氢原子光谱。但对于稍微复杂一点的原子如氦原子，波尔理论无法解释其光谱。微复杂一点的原子如氦原子，波尔理论无法解释其光谱。 玻尔理论的不足之处在于仍然玻尔理论的不足之处在于仍然保留了经典的粒子和轨保留了经典的粒子和轨道的观念道的观念。 电子云：电子云： 用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率概率，形象地称做电子云。形象地称做电子云。演示演示2 218.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型返返 回回18.4 18.4 波尔的原子模型波尔的原子模型返返 回回