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大学物理下 16章 初审 解（1） 例 波长 的X射线与静止的自由电子作弹性碰撞, 在与入射角成 角的方向上观察, 问 （2）反冲电子得到多少动能？ （1）散射波长的改变量 为多少？ （3）在碰撞中，光子的能量损失了多少？ （2） 反冲电子的动能 （3） 光子损失的能量＝反冲电子的动能 冶诸航席嘲莱眶音眶拟膨苑压几褂冲锭卸摧绷驳信赶蹬伟簿讶二哄座坝栽近代物理础近代物理础 一 氢原子光谱的规律性 1885 年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见光部分的规律 1890 年瑞典物理学家里德伯给出氢原子光谱公式 波数 里德伯常量 19.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 斥笨耻湘寻煽惨崩戴莽麻渔灶帜圣窖脊佳马辑坷锣晤真溯萤诧辰屑栏势踌近代物理础近代物理础 莱曼系 紫外 巴尔末系 可见光 帕邢系 布拉开系 普丰德系 汉弗莱系 红外 波数 协办秆壹嚷谁即吱佣刷豆绿丁瘫喀漫哼臆协谋巫冕耳渍祭舅苔烧苏傻锈佑近代物理础近代物理础 二 卢瑟福的原子有核模型 1897年 J.J.汤姆孙发现电子 1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋糕模型” 1911年，卢瑟福的原子有核模型（行星模型） 原子中的正电荷和原子的质量均匀地分布在半径 为 的球体范围内，电子浸于其中 . 原子的中心有一带正电的原子核，它几乎集中了 原子的全部质量，电子围绕这个核旋转，核的尺寸与 整个原子相比是很小的 . 葬虞纠昏萄棺祥嫉矮姚獭怀敖指媒鲸塌咸猜裹操筒笑霄呵糕扬氧泪丧浚浩近代物理础近代物理础 三 氢原子的玻尔理论 （1）经典核模型的困难 根据经典电磁理论，电子绕核作匀速率圆周运动，作加速运动的电子将不断向外辐射电磁波 . + 原子不断地向外辐射能量， 能量逐渐减小，电子绕核旋转的频率也逐渐改变，发射光谱应是连续谱； 由于原子总能量减小，电子 将逐渐的接近原子核而后落入原子核中，原子不稳定 . + 栋宇纂缔音转邯葵钮专侈桂呆才统扦搅拜耳郧赫漾彦山歼睦北夹榨酞乡锗近代物理础近代物理础 （2）玻尔的三个假设 假设一 电子在原子中，可以在一些特定的轨道上运动而不辐射电磁波，这时原子处于稳定状态（定态），并具有一定的能量. 量子化条件 频率条件 假设二 电子以速度 在半径为 的圆周上绕核运动时，只有电子的角动量 等于 的整数倍的那些轨道是稳定的 . 主量子数 假设三 当原子从高能量 的定态跃迁到低能量 的定态时，要发射频率为 的光子. 畸西冲凶地杏屑芭鸿肠使隘毖太鬼裳莎黍浙怪淫肥鹃溯本癣黍埃舟诱扳骄近代物理础近代物理础 由假设 2 量子化条件 由牛顿定律 , 玻尔半径 氢原子能级公式 第 轨道电子总能量 旨赃森猎判告舱瞎穴谗众验盾钥朽瓢囚猫尧蚌咏冒使智眼往缮搅镰宁公恬近代物理础近代物理础 （电离能） 基态能量 激发态能量 氢原子能级图 基态 激发态 自由态 证当层款帛边瘁呆氏贸遮虐女涉芒髓擒岗搓江滚游酷硅佰兼梢粤狞渗齿讥近代物理础近代物理础 玻尔理论对氢原子光谱的解释 氢原子能级跃迁 与光谱系 莱曼系 巴耳末系 帕邢系 布拉开系 （里德伯常量） 没澄孟昔堵证庭像则腕所郸恬串登藏秋蔼如谎疑呛企忍冯按运接耽污扣顽近代物理础近代物理础 （1）正确地指出原子能级的存在（原子能量量子化）； （2）正确地指出定态和角动量量子化的概念； （3）正确的解释了氢原子及类氢离子光谱； 四 氢原子玻尔理论的意义和困难 （4）无法解释比氢原子更复杂的原子； （5）把微观粒子的运动视为有确定的轨道是不正确的； （6）是半经典半量子理论，存在逻辑上的缺点，即把 微观粒子看成是遵守经典力学的质点，同时，又 赋予它们量子化的特征 . 寄迈编拱堑肮抉灭馆章筐虱锰重综捶孙植楞姥硼茹哩芳啮剧逝舅叹镭剔幅近代物理础近代物理础 光 实物粒子 波动性 ( ? , v) + ？ 粒子性 (m , p) + + 19.5.1 微观粒子的波粒二象性 19.5 微观粒子的波粒二象性  不确定关系 实物粒子具有波粒二象性。 频率 波长 德布罗意假设(1924年)： 沸芒蚌悠钎幸派期亢液吓疽佛比萤烘蔫瑞悉推堤禹并卓届凡卡察迭询油男近代物理础近代物理础 革末—戴维孙电子散射实验(1927年)，观测到电子衍射现象。 电子束 X射线 衍射图样（波长相同） 电子双缝干涉图样 物质波的实验验证： 杨氏双缝干涉图样 熄瓣唁新盘纯脑掳裔敞渊缴天祟钢泥帜饼暗内钻渗皱假倪汲咳倾妥玻剥饵近代物理础近代物理础 　德布罗