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一、玻尔理论的三条假定
(1)定态假定:原子系统存在一系列不连续的能量状态,处于这种状态的原子中的电子只能在一定的轨道上绕核作圆周运动,但不幅射能量,这种状态为原子系统的稳定状态,简称定态电子角动量量子化,相应的能量只能是不连续的值E1,E2,E3…
这一假定与精典的恒星天体运动连续理论不一致。
(2)频度假定:当原子从能量为En的定态跃迁到另一能量为EK的定态时,就要吸收或放出一个光子。h为普朗克常量。
(3)轨道角动量量子化假定:原子中电子绕核作圆周运动的轨道角动量L等于的整数倍。
二、玻尔的原子理论的要点
精典理论的困难
原子的稳定性
电子做加速运动应当幅射电磁波,逐步减少能量和轨道直径,最终落入原子核,原子是不稳定的,与事实不符
原子波谱的分立性
电子绕核运行幅射频度应等于电子绕核运行频度,因为运行轨道的减少,幅射电磁波频度应不断变化而产生连续波谱,这与原子波谱一暗线波谱不符(固定的若干种频度)
玻尔理论基础
实验基础
氢原子波谱的分立特点
理论基础
普朗克关于宋体幅射的量子论与爱因斯坦的光子说
波尔理论内容
量子化假定
①电子的轨道是量子化的。电子运行轨道的直径不是任意的,只有直径的大小符合一定条件的轨道才是可能的。电子在这种轨道上绕核的转动是稳定的,不形成电磁幅射
②原子的能量是量子化的。这种量子化的能量值称作基态。原子中那些具有确定能量的稳定状态称为定态。能量最低的状态称作能级,其他的状态称作迸发态
频度条件
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)时,会放出能量为hv的光子,这个光子的能量由前后两个基态的能量差决定,即hv=Em一En
对波谱的解释
原子波谱的分立性
一般情况下,原子处于能级,能级是稳定的,处于迸发态的原子是不稳定的。原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量等于前后两个基态之差。因为原子的基态是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的。因而原子的发射波谱只有一些分立的亮线
特点谱线
因为不同的原子具有不同的结构,基态各不相同,因而幅射(或吸收)的光子频度也不同,这就是不同元素的原子具有不同的特点谱线的诱因
氢原子波谱线系
玻尔理论不但成功地解释了氢波谱的巴耳末系,并且对当时已发觉的氢波谱的另一线系——帕邢系(在近红外区)也能挺好地解释。它是电子从n=4、5、6等基态向n=3基态跃迁时辐射出来的。据悉,玻尔理论还预言了当时仍未发觉的氢原子的其他波谱线系,这种线系后来陆续被发觉电子角动量量子化,也都跟玻尔理论的预言相符
三、玻尔的原子理论的成功与局限:
玻尔的原子理论第一次将量子观引入原子领域,提出定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子波谱规律,但玻尔引入的量子化观点并不健全。在量子热学中,核外电子并没有确定的轨道,玻尔的电子轨道只不过是电子出现机率较大的地方。把电子的机率分布用图象表示时,用小黑点的稠密程度代表机率的大小,其结果就像电子在原子核周围产生的云雾,称为“电子云
四、玻尔理论的主要内容是哪些
1.玻尔理论是关于原子结构的一种理论,1913年由玻尔提出,是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后构建的。玻尔理论包括三条假说,分别是原子能量的量子化假定、原子基态的跃迁假定和原子中电子运动轨道量子化假定。
2.原子能量的量子化假定:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这种状态中的原子是稳定的,电子似乎做加速运动,但并不向外幅射能量。
3.原子基态的跃迁假定:原子从一个定态跃迁到另一个定态时,原子幅射一定频度的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定。
4.原子中电子运动轨道量子化假定:原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道。因为原子的能量状态是不连续的,因而电子运动的轨道也可能是不连续的,即电子不能在任意直径的轨道上运动。
5.玻尔理论的要点:原子核外的电子只能在个别规定的轨道上绕转,此时并不发光;电子从高能量的轨道跳到低能量的轨道时,原子发光。
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玻尔的原子理论的要点与局限-玻尔的三条假定-跃迁假说
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