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1、第第18章第章第4节节 玻尔原子模型玻尔原子模型填一填：玻尔开阔性的思维提出了玻尔原子模型：电子绕氢原子核转动的轨道是_ ，即轨道半径只能是几个_的值；电子在不同的轨道上绕核转动时原子所具有的_也是量子化的，量子化的能量值称为_，具有确定能量的稳定状态称为_，能量最低的状态称为_，其他的称为_。当电子在高能定态与低能定态间跃迁时放出或吸收光子的能量取决两个能级的_即:h=_。不连续特定能量能级定态基态激发态能量差Em-En（mn）1900年，在英国皇家学会的新年庆年，在英国皇家学会的新年庆祝会上祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言望新世纪的发言:“科学
2、的大厦已经基本完成，科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。碎的修补工作就行了。”-开尔文开尔文-但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，不安的乌云，-”这两朵乌云是指什么呢？这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。验有关。然而然而,事隔不到一年事隔不到一年(1900年底
3、年底)，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着着(1905年年)从第二朵乌云中降生了相对从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇，物论。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓可谓“山重水复疑无路山重水复疑无路,柳暗花明又一柳暗花明又一村。村。”1.1.能量量子化：辐射黑体分子、原子的振动可看能量量子化：辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子只能处于某些分立的状态，作谐振子，这些谐振子只能处于某些分立的状态，相应的能量是某一最小能量相应的能量是某一最小能量（称为能量子）的称为能
4、量子）的整数倍，即：整数倍，即：,1,2,3,.,1,2,3,.n n.n n为正整数，称为量子数。为正整数，称为量子数。对于频率为对于频率为的谐振子最小能量为：的谐振子最小能量为：能量能量量子量子经典经典2.2.爱因斯坦的光量子假设：光不仅在发射和吸收时爱因斯坦的光量子假设：光不仅在发射和吸收时以能量为以能量为h的微粒形式出现，而且在空间传播时的微粒形式出现，而且在空间传播时也是如此。也是如此。频率为频率为 的的光是由大量能量为光是由大量能量为 =h 光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光速速 c 运动。运动。光子光子=h1、围绕原子核运动的
5、电子轨道半径只能是某些分立的数值，这些现象叫做轨道量子化；2、电子在不同的轨道上运动时，原子对应着不同的状态，具有不同的能量，即能量量子化；3、能级跃迁。原子吸收或辐射光子，原子就会从一种能级跃迁到另一能级。玻尔原子结构假说 人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线，玻尔理论很好的解释了氢原子的光谱氢原子能级 原子在始、末两个能级Em和En（EmEn）间跃迁时发射光子的频率可以由下式决定：【典例剖析】例1 如图给出氢原子最低的四个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有_种，其中最小的频率等于_Hz（保留两位有
6、效数字）61.61014例2氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是：A40.8eV B43.2eV C51.0eV D54.4eV B-54.4eV电离：处于某一定态的原子，吸收足够大的能量后，电子摆脱原子核束缚，成为自由电子，这一现象叫电离。电离能：原子电离时吸收的最小能量。C 玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性在解决核外电子的运动时成功引入了量子化的观念同时又应用了“轨道”等经典概念和有关牛顿力学规律除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难1、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（）A继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设B对经典电磁理论中关于“做加速运动的电荷要辐射电磁波”的观点表示赞同C用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系D玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的【课堂训练】ACD3、根据玻尔理论，氢原子中，量子数n越大，则下列说法中正确的是（）A电子轨道半径越大 B核外电子的速率越大C氢原子能级的能量越大 D核外电子的电势能越大ACD