- 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
- 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
原子物理学试讲原子物理学试原子物理学试讲原子物理学试讲
2.3 玻尔的氢原子理论和关于原子的普遍规律
教学目标
(一)知识与技能
1
2.通过公式 和 使学生了解原子能级、轨道半径和量子数n的关系.
3.了解玻尔理论的重要意义.
(二)过程与方法
通过玻尔原子模型的建立,体会建立模型研究物理问题的方法,理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。
二、重点、难点分析
1
2
2.3 玻尔的氢原子理论和关于原子的普遍规律
复习:
提问:1.α粒子散射实验的现象是什么?
2.原子核式结构学说的内容是什么?
(一)原子核式结构跟经典电磁理论的矛盾经典电磁理论 (1)
(以Ze代表原子核的电荷,对氢当然等于1。R是电子离原子核的距离,m和v是电子的质量和速度 )
原子的内部能量由电子的动能和体系的势能构成,由库仑力求出:
势能 (设无穷远处势能为0)
则原子的能量等于:
由(1)式:
(2)
又由(1)式可以求得电子轨道运动的频率为:
(3)
(2)和(3)两式是根据力学和电学的原理推得的,这样是否足以说明光谱呢?
经典理论的困难:
1.原子将是不稳定的
按照经典理论,绕核加速运动的电子应该辐射出电磁波,因此它的能量逐渐减小,随着能量的减小,电子绕核运动的半径也要减小,电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核而使原子“坍塌”。这样原子是不稳定的。
2.大量原子的光谱将是包含一切频率的连续光谱。
原子光谱是由一些不连续的亮线组成的明线光谱。
这些矛盾表明从宏观现象总结出的电磁理论不适用于原子产生的微观现象。为了解决这些矛盾,丹麦的物理学家玻尔提出了较好的解决办法。 m和n是整数
(二)玻尔的原子模型理论的主要内容
1.玻尔理论的基础及实验依据:
(1)在卢瑟福核式结构学说的基础上
(2)普朗克的量子理论:E=
(3)光谱学,特别是氢光谱实验中测得的各种数据
2.三个假设:
(1)定态假设(能级假设) 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,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。
(2)跃迁假设原子从一种定态(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即=E2-E1
若E1E2,则=E1-E2,它吸收一定频率的光子;
若E2E1,则=E2-E1,它辐射能量,且能量以光子的形式辐射出去,即原子发光。
可见:原子的吸能和放能都不是任意的,而为某两个能级的能量差。所以原子的光谱为线状谱,
(3)轨道假设—轨道假设原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的。因此电子的可能的轨道分布也是不连续的。 n=1,2,3,……
式中n的是正整数,叫量子数,这种现象叫做轨道的量子化假设。
(三)、氢原子的大小和能级
玻尔在上述假设的基础上,利用经典电磁理论和牛顿力学,及计算出了氢的电子的各条可能轨道的半径和电子在各条轨道上运动时的能量(动能和势能)。
rn:
rn=n2r1, n=1,2,3,…
r1=0.53×10-10m代表第一条(即离核最近)可能轨道的半径。n是正整数,叫做量子数。n=2, r2=2.12×10-10 m
(2)能级:①原子在各个定态时的能量值En称为原子的能级。它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量En(包括动能和势能)
En=E1/n2 n=1,2,3,······
E1代表电子在第一条可能轨道上运动时的能量
E1=-13.6eV
注意:计算能量时取离核无限远处的电势能为零,电子带负电,在正电荷的场中为负值,电子的动能为电势能绝对值的一半,总能量为负值。
例:n=2,E2=-3.4eV, n=3,E3=-1.51eV, n=4,E4=-0.85eV,……
注:原子的能量为电子的动能和电势能的总和,为负值。
能级图—通常把公式计算出的氢原子的各个能级表示为能级图(如图1)。n越大,能级越来越紧密,直到n→∞,原子能级E∞=0,电子脱离原子,即被电离。
根据玻尔的第三假设,能量的量子化可以与轨道的量子化对应起来,相应的氢原子轨道图如图2。
1.在正常状态下,原子处于最低能级,E =-13.6eV。这时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。
2.电子在
文档评论(0)