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第一节玻尔理论优秀课件

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《玻尔理论》PPT课件

《玻尔理论》PPT课件

E 跃迁假设：只有当原子从高能量 的定态跃迁到低 i
E 能量 的定态时，才能辐射电磁波(光子)，其频率满足 f
频率条件
h Ei Ef
v r 角动量量子化假设： 电子以速度 在半径为 的圆周上绕核运动时，其定态角动量
只能取分立值,满足
L
L mvr n h 2π
主量子数
n 1,2,3
1922诺贝尔物理学奖
帕邢系
布拉开系
E 0
能光 级谱
n2
巴尔末系
跃系 迁
E
n 1
莱曼系
四 氢原子玻尔理论的意义和困难 （1）波尔理论首次打开了人们认识原子结构的大门。波尔所提出的一些最基本的概 念，例如原子能量的量子化和量子跃迁的概念以及频率条件等，至今仍然是正确的。 （2）正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；
（3）无法解释复杂原子的光谱； （4）是半经典半量子理论，即把微观粒子看作经典力学的质点，同时，又赋予它们量 子化的特征 .
2）原子发光的光谱应该是连续的，怎能是线状的？ 做圆周运动的电子发射电磁波的频率等于其圆周运动的频率。轨道半径连续减小
，圆周运动的频率连续变化，光谱应是连续的。
三 氢原子的玻尔理论（1913年） 1. 玻尔的三条基本假设
定态假设： 原子系统只能处在一系列不连续的稳定能量状态中（定态），处在定态中 的原子不辐射电磁波.
0h2
π me 2
n2
r1n2
(n 1,2,3)
n 1 , 玻尔半径
r1
0h2
π me 2
5.29 10 11m
电子轨道最小 半径
氢原子的等能于量这一带电系统的静电势能和电子的动能之和：
En
1 2
mvn2

玻尔的原子模型 课件

玻尔的原子模型 课件

C.原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级,放出光子后 从较高能级跃迁到较低能级 D.原子无论是吸收光子还是放出光子,吸收的光子或放 出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值
【解析】选C、D。由玻尔理论的跃迁假设知,原子处于 激发态不稳定,可自发地向低能级发生跃迁,以光子的 形式放出能量,光子的吸收是光子发射的逆过程,原子 在吸收光子后,会从较低能级向较高能级跃迁,但不管 是吸收光子还是发射光子,光子的能量总等于两能级之 差,即hν=Em-En(m>n),故选项C、D正确。
1 n2
E1(n=1,2,3…)
其中E1代表氢原子的基态的能级,即电子在离核最近的 可能轨道上运动时原子的能量值,E1=-13.6eV。n是正整 数,称为量子数。量子数n越大,表示能级越高。
(3)原子的能量包括:原子的原子核与电子所具有的电 势能和电子运动的动能。
3.跃迁:原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定 态(设能量为E1)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子, 光子的能量由这两种定态的能量差决定,高能级
C.原子内电子的可能轨道是连续的 D.原子的轨道半径越大,原子的能量越大
【解析】选B、D。按照经典物理学的观点,电子绕核运 动有加速度,一定会向外辐射电磁波,很短时间内电子 的能量就会消失,与客观事实相矛盾,由玻尔假设可知 选项A、C错,B正确;原子轨道半径越大,原子能量越大, 选项D正确。
考查角度2 玻尔理论的应用 【典例2】(多选)光子的发射和吸收过程是( ) A.原子从基态跃迁到激发态要放出光子,放出光子的能 量等于原子在始、末两个能级的能量差 B.原子不能从低能级向高能级跃迁
玻尔的原子模型
一、玻尔理论的基本假设 1.轨道量子化: (1)原子中的电子在_库__仑__引__力__的作用下,绕原子核做 _圆__周__运__动__。 (2)电子运行轨道的半径不是任意的,也就是说电子 的轨道是_B_(A.连续变化 B.量子化)的。

物理波尔理论PPT

物理波尔理论PPT

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玻尔终于在1913年在英国的“哲学杂志”发表文章“论原子和 分子的结构”，阐述了三条假设。论文发表后。
(2) 瑞利（诺贝尔物理奖获得者)公开讲：“玻尔的文章对我没有 用…”。对玻尔观点不屑一顾。
(3) 劳厄（1914诺贝尔物理奖获得者)和施特恩（1943诺贝尔物理 奖获得者）扬言：“假如玻尔理论是对的话，我们将退出物理界”
2. 原子的线状光谱及其规律
最早的光谱分析始于牛顿（17世纪），但直到19世 纪中叶，人们把它应用与生产后才得到迅速发展。
由于光谱分析积累了相当丰富的资料，不少人对它 们进行了整理与分析。1885年，Balmer 发现，氢原子光 谱线的波数具有下列规律
6562.8Å
4861.3Å
4340.5Å 4101.7Å
1922年获诺贝 尔物理学奖
玻尔夫妇与卢瑟福夫妇
玻尔与泡利（1945）
费米（1938）与玻尔
特权福利
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人教版高中物理玻尔的原子理论精品ppt课件

人教版高中物理玻尔的原子理论精品ppt课件

-+
-
玻尔理论的主要内容是如下的假设：
1.原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在
这些状态中原子是
稳定的，电子虽然
绕核运动，但并不
-
向外辐射能量。这
些状态叫做可定态。 -
+
玻尔理论的主要内容是如下的假设：
1.原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在
这些状态中原子是
-
稳定的，电子虽然
绕核运动，但并不
因此，我们可得到答案为6。 讨论：通过上题我们可总结出下面一条规律。
也就是：处于量子数为n的激发态的大量原子通过 自发辐射可能产生的光谱数为n(n 1) 2 。
例2：下述符合玻尔理论的是：
（A）电子的可能轨道，必定是不连续的； （B）大量同种原子发出的光谱应包含一切频率的连续光谱； （C）电子在确定轨道上绕核作匀速圆周 运动，但不向外辐
向外辐射能量。这
-
些状态叫做可定态。
+
玻尔理论的主要内容是如下的假设：
1.原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在
这些状态中原子是
稳定的，电子虽然
绕核运动，但并不
-
向外辐射能量。这
些状态叫做可定态。
+
-
玻尔理论的主要内容是如下的假设：
1.原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在
这些状态中原子是
稳定的，电子虽然
r1=o.53 10-10米，E1=-13.6电0 子电子伏伏
-0.54 -0.85 -1.51 -3.4
-13.6
定义：氢原子的各个定态的能量值，叫做它的能级
就是计算氢原子的能级公式。通常用 上页的能级图来计算氢原子的各个能级。

高三物理玻尔模型PPT课件

高三物理玻尔模型PPT课件
使原子在各定态之间跃迁的情况;
光子和原子作用而使原子电离时则不受此条件的限制
实物粒子与原子相互作用而使原子激发时，
粒子的能量也不受上述条件的限制。
第16页/共25页
返回
1996年 全国高 考 根据玻尔理论，氢原子由外层轨道跃迁 到内层轨道后 [ D ] A.原子的能量增加，电子的动能减小 B.原子的能量增加，电子的动能增加 C.原子的能量减少，电子的动能减小 D.原子的能量减少，电子的动能增加
E2
-13.6eV
C．51.0eV
D．54.4eV
E1
-54.4eV
第23页/共25页
返回
例7、已知钠原子在A、B、C、D、E几个能级间跃迁时辐射 的波长分别为：589nm(B A)，330nm (C A) ，285nm (D A) ，514nm (E B) 。试作出钠原子在这几个能量范围的能级 图。（设最高能级为0）
式中n=1，2，
3……表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电
子的动能是 A．3A/16
（ C）
B．7A/16
C．11A/16 D．13A/16
解： n=2跃迁到n=1 能级时放出能量为 E0=3A/4 处于n=4能级的电子吸收能量为A/16可以电离
∴EK=
3A/4
+（-A/16）= +11A/16 第20页/共25页
2考0. 处于基态的氢原子在某单色光束照射下，
只能发出频率为ν1，ν2，ν3的三种光，且ν1＜ν2 ＜ν3，则该照射光的光子能量为
[C ]
A. hν1 C. hν3
B. hν2 D. h（ν1+νn2+ν3）
4 3
E（eV）
－0.85 －1.51

波尔的氢原子理论.ppt

波尔的氢原子理论.ppt
电磁能，从而: E , r 这样电子将会在10-9s时间内落入
核内，正负电荷中和，原子宣告崩溃(塌缩)。但现实世界 原子是稳定的。
(2). 原子线状光谱问题:按经典电动力学,原子发光的频率= 电子轨道运动的频率,r连续减小,f连续增大,原子发出连续光 谱。但事实是：原子光谱是分立线状光谱
二、玻尔假设
玻尔深信量子化这一新概念，特别是当它看到巴 耳末氢光谱公式后，原子内部结构全然呈现在他 的想象中。
玻尔的氢原子理论，可分三部分
1、定态假设
原子内部存在一系列离散的具有确定能量的稳定状态——定态。 电子在这些定态上运动，其量子化的能量守恒，电子不会辐射 能量，这称为玻尔的定态假设
量子化能级的出现是原子稳定性的基石，因为能级之间是禁 区。
势能的一半:
E

1 2
mv2

Ze2
4 0r


1 2
Ze2
4 0r

1 2
Ep
(1)、原子总能量 E 1 Ze2 , (r , E )
2 4 0r
(2)、电子轨道运动的频率:
2、经典理论的困难
ve
Z
f
2r 2
4 0mr3
(1).原子稳定性问题:卢瑟福将行星模型用于原子世界， 电子绕核运动，电子带-e电荷，轨道加速运动会向外辐射
1、电子在原子核的库仑场中的运动
卢瑟福将行星模型用于原子世界，电子绕核作圆周运动(设 原子核不动)
向心力：m
v2 r

Ze2
4 r 2
动能Ek

1 mv2 2

1 2
Ze2
4 0r
设：r


时势能为0，原子系统势能为E p

高二物理竞赛波尔的氢原子理论PPT(课件)


中间的谱线
n
n
氢原子的第一玻尔速度：
1903 Planck 能量量子化; 1905 Einstein光量子理论。 电子定态轨道角动量满足量子化条件： 电子定态轨道角动量满足量子化条件：
n ∞,r ∞,E 0 电离能：将一个基态电子电离需要的最少能量。 轨道半径rn∝n2，|En|∝1/n2
En
1 2
mev2
r 为保证定态假设中能量取不连续值，必须 取不连续值，如何做到？
把基态氢原子的电子移到无穷远时所需要的能量，即氢原子的电离能。
电子定态轨道角动量满足量子化条件：
Ze2
4 0 r 2
Ze
氢原子的第一玻尔速度：
电子定态轨道角动量满足量子化条件：
2
原子体系的能量： 1 Ze 1 Ze 电子只能在一系列大小一定、彼此分立的轨道上绕核运动，且不辐射电磁波，能量稳定。2
轨道半径rn∝n2，|En|∝1/n2 电子只能在一系列大小一定、彼此分立的轨道上绕核运
玻若尔定基 义本氢假原设子(的19基1态3年能) 量为0，则动，且不辐射电磁波，能量稳定。
为保证定态假设中能量取不连续值，必须 取不连续值，如何做到？
两边同乘 ：
轨道半径rn∝n2，|En|∝1/n2
电子轨道r 和能量E 都是分立的 for his services in the investigation of the structure of atoms and of the radiation emanating from them
自 氢原子能级图
由
态 n
E / eV
0
激 n4 发 n3
0.85 1.51
态
n2
3.4

玻尔的原子模型讲解ppt课件

同时又应用了“粒子、 轨道”等经典概念和
观念
有关牛顿力学规律
量子化条件的引进没有 适当的理论解释。
他问题上遇到了很大的困难． 氦原子光谱
2019 -
16
怎样修改玻尔模型？
思想：必须彻底放弃经典概念
关键：用电子云概念取代经典的轨道概念
电子在某处单位体积内出现的概率—— 电子云
2019 17
一群原子从n能级跃迁，可能的光子频率有几种？
2019 5
原子在不同的轨道上 运动时，原子处于不同 的状态．玻尔指出，原 子的不同的状态中具有 不同的能量，所以原子 的能量也量子化的.
2019 -
v r
m
6
能级：量子化的能量值 定态：原子中具有确定能量的稳定状态
基态：能量最低的状态（离核最近）
激发态：其他的状态 能级图
5 4 3
量 子 数 E /eV 0
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
使原子电离
即： E E E E E n 粒 子 粒子 n
5 4 3 2
-0.54 -0.85 -1.51 -3.4
逸出电子的动能：
2019
1
-
-13.6
14
E E E k n 粒 子
2019
E５ E４ E３
E２
2
激 发 态
3
2
v
1
m
r
轨道图
7
1
E１ — 基态
-
Em
v
原子从Em能级跃迁到En 能级（ Em>En ）时，会放 出能量为hv的光子，其能 量由前后能级差决定：
h E E m n
2019 8

波尔的原子模型课件


2．能级跃迁：处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低 能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态。所以一群氢原子处于量子 数为 n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为：N＝nn2－1＝C2n.
3．光子的发射：原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出 能量，发射光子的频率由下式决定．
hν＝Em－En(Em、En 是始末两个能级且 m>n) 能级差越大，放出光子的频率就越高．
A．氢原子从 n＝2 跃迁到 n＝1 的能级时， 辐射光的波长大于 656 nm B．用波长为 325 nm 的光照射，可使氢 原子从 n＝1 跃迁到 n＝2 的能级 C．一群处于 n＝3 能级上的氢原子向低 能级跃迁时最多产生 3 种谱线 D．用波长为 633 nm 的光照射，不能 使氢原子从 n＝2 跃迁到 n＝3 的能级
特别提醒 (1)处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的． (2)原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能 量大，轨道半径小，原子的能量小．
典例精析 (多选)玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( )
A．原子处于具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但 不向外辐射能量
2．能量量子化：与轨道量子化对应的能量不连续的现象． 电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量， 原子是稳定的，这样的状态也称之为定态． 由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续 的，这样的能量形式称为能量量子化．
3．频率条件 原子从一种定态(设能量为 E2)跃迁到另一种定态(设能量为 E1)时， 它辐射或吸收一定频率的光子，光子的频率由这两种定态的能量差决 定，即 hν＝E2－E1. 可见，电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式 改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳迁”到另一个轨道上．玻尔 将这种现象称作电子的跃迁． 总而言之：根据玻尔的原子理论假设，电子只能在某些可能轨道 上运动，电子在这些轨道上运动时不辐射能量，处于定态．只有电子 从一条轨道跃迁到另一条轨道上时才辐射能量，辐射的能量是一份一 份的，等于这两个定态的能量差．这就是玻尔理论的主要内容．
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三. 玻尔氢原子理论
1913年玻尔在卢瑟福的核型结构的基础上，把量子概念应用 于原子系统，提出三个基本假设，使氢光谱规律获得很好的解释。
1. 定态假设
稳 • 电子作圆周运动
定 状
• 不辐射电磁波
态 • 这些定态的能量不连续
2. 跃迁假设
原子从一个定态跃迁到另一定态， Ek
会发射或吸收一个光子，频率
1 n2
e2
4 0rn
e2
8 0r1
n12 8m02eh42 nE21
n1，E18m 02he42 13.6ev 基态能级的能量
可见原子系统的能量是不连续的，即能量量子化，这种量子化 的能量值称为能级。
n=1，E1=-13.6ev， 氢原子的最低能级，即基态能级原子最稳定
n=2,3,4……En>E1
v
| Ek En |
En
h
3. 角动量量子化假设
轨道角动量 L mvr n h 2π
r
v
向心力是库仑力
mv 2 r
1
4π 0
e2 r2
由上两式得, 第 n 个定态的轨道半径为
rn n2 (πm0he22 ) n2r1 n 1,2,3,
玻尔半径 r1 0.0529 nm
r2=4r1
当时实验测得
RH理论 1.097 3731107 m1 RH实验 1.096 775 8 107 m1
k = 1 (n = 2, 3, 4, … ) 谱线系 —— 巴耳末系（1880年）
二、原子的核型结构与经典理论的矛盾
1、连续光谱，根据经典电磁理论，绕核运动的电子所发射的 光谱应是连续的，这与原子的线状光谱的实验事实不符。
2、原子由于辐射的缘故，电子的能量减少，它将沿螺旋线 逐渐接近原子核，最后落在核上，因此按经典理论，卢瑟福的核 型结构就不可能是稳定系统。
r2=9r1
定态能量
认为：氢原子的能量＝电子的动能＋电势能
在量子数为n的定态
Ek
1 2
mvn2
Fe
1
40
e2 r2
mv2 r
1
4 0
e2 rn2
v2 m
rn
mv2 e2
4 0rn
Ek
e2
8 0rn
设电子在无穷远处的静电势能为零，则
e2
e2
EEk Ep 80rn 40rn
e2 8 0 rn
Ep
n= 3
n= 2
氢 原 子 能 级 图
-13.6
n= 1
莱曼系 巴耳末系 帕邢系 布拉开系
四、氢原子光谱的解释
由跃迁假设，从n能级跃迁到k能级产生的光的波数为：
~nk
1
nk
nk
c
波数(波长的倒数)
1 hc
(
En
Ek )
E1 hc
(
1 k2
1 n2
)
RH理论
(
1 k2
1 n2
)
与氢光谱得经验公式是一致的，比较可得里德伯常数得理论值为：
第一节玻尔理论
一. 实验规律
氢 放 电 管
光 2~3 kV
源
光阑
三棱镜 （或光栅）
全息干板
记录氢原子光谱原理示意图
氢原子的巴耳末线系照片
(1) 分立线状光谱
(2)谱线的波数可表示为
~
1
RH
(
1 k2
1 n2
)
氢光谱的里德伯常量 RH 1.097 373 1107 m1
(3) k = 2 (n = 3, 4, 5, … ) 谱线系 —— 赖曼系 （1908年）
激发态，随n的增大，En也增大，能量间隔 减小
n,rn,En0 能级趋于连续，原子趋于电离，电子脱离核
束缚称为自由电子
E>0
原子处于电离状态，能量可连续变化
电离能：使原子或分子电离所需的能量称为电离能。
En ( eV) 0
-1.51 -3.39
En
E1 n2
光频
nk
En
h
Ek
n=6 n= 5 n= 4