高中物理 《玻爾的原子模型》課件 滬科版選修3-5

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歡迎進入物理課堂 第三節(jié)玻爾的原子模型 19世紀末20世紀初 人類叩開了微觀世界的大門 物理學家根據有研究提出了關于原子結構的各種模型 盧瑟福的核式結構模型能夠很好的解釋實驗現象 得到了多數人的支持 但是與經典的電磁理論發(fā)生了矛盾 著名的 粒子散射實驗 按照經典物理學的觀點去推斷 在軌道上運動的電子帶有電荷 運動中要輻射電磁波 電子損失了能量 其軌道半徑不斷縮小 最終落在原子核上 由于電子軌道的變化是連續(xù)的 輻射電磁波的頻率也會連續(xù)變化 事實上 原子是穩(wěn)定的 輻射電磁波的頻率也只是某些確定的值 1 圍繞原子核運動的電子軌道半徑只能是某些分立的數值 這些現象叫做軌道量子化 2 不同的軌道對應著不同的狀態(tài) 在這些狀態(tài)中 盡管電子在做變速運動 卻不輻射能量 因此這些狀態(tài)是穩(wěn)定的 3 原子在不同的狀態(tài)之中具有不同的能量 所以原子的能量也是量子化的 1913年玻爾提出了自己的原子結構假說 玻爾 玻爾從上述假設出發(fā) 利用庫侖定律和牛頓運動定律 計算出了氫的電子可能的軌道半徑和對應的能量 氫原子能級 光子的發(fā)射和吸收 原子也可以從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷 電子所受庫侖力做正功減小電勢能 原子的能量減少要輻射出能量 這一能量以光子的形式放出 原子最低能級所對應的狀態(tài)叫做基態(tài) 比基態(tài)能量高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài) 原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷 電子克服庫侖引力做功增大電勢能 原子的能量增加要吸收能量 光子的發(fā)射和吸收 原子在始 末兩個能級Em和En Em En 間躍遷時發(fā)射光子的頻率可以由下式決定 光子的發(fā)射和吸收 人們早在了解原子內部結構之前就已經觀察到了氣體光譜 不過那時候無法解釋為什么氣體光譜只有幾條互不相連的特定譜線 玻爾理論很好的解釋了氫原子的光譜 人們早在了解原子內部結構之前就已經觀察到了氣體光譜 不過那時候無法解釋為什么氣體光譜只有幾條互不相連的特定譜線 玻爾理論很好的解釋了氫原子的光譜 原子從高能級躍遷到低能級時 輻射光子的能量等于前后兩個能級之差 由于原子的能級不連續(xù) 所以輻射的光子的能量也不連續(xù) 從光譜上看 原子輻射光波的頻率只有若干分立的值 光譜分析的技術在科學研究中有廣泛的應用 一種元素在樣品中的含量即使很少 也能觀察到它的光譜 因此光譜分析可以用來確定樣品中包含哪些元素 這種方法非常靈敏 利用光譜還能確定遙遠星球的物質成分 漆碗 第三文化層 距今6500 6000年 利用紅外光分析其表面 其光譜圖和馬王堆漢墓出土漆皮的裂解光譜圖相似 X射線照射激發(fā)熒光 通過分析熒光判斷越王勾踐寶劍的成分 玻爾理論成功的解釋并預言了氫原子輻射的電磁波的問題 但是也有它的局限性 在解決核外電子的運動時成功引入了量子化的觀念 同時又應用了 軌道 等經典概念和有關牛頓力學規(guī)律 除了氫原子光譜外 在解決其他問題上遇到了很大的困難 玻爾理論解決了原子的穩(wěn)定性和輻射的頻率條件問題 把原子結構的理論向前推進了一步 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全