第一章原子结构的量子理论.pptVIP

第一章原子结构的量子理论第1页，共33页，星期日，2025年，2月5日第2页，共33页，星期日，2025年，2月5日Balmer公式（可见光区谱线）Rydberg公式（可见光区以外谱线）ν=1/λ：波数n:大于2的正整数RH=1.0973731534×107m-1Rydberg常数n1,n2:正整数且n2n1第3页，共33页，星期日，2025年，2月5日2.光的波--粒二象性（1）光的电磁波性质波的类型频率(ν/1014Hz)波长（λ/nm)x射线和γ射线≥103≤3紫外线8.6350可见光4.3～7.1420～700红外线3.01000微波≤10-3≥3×106第4页，共33页，星期日，2025年，2月5日(2)光的量子效应①黑体辐射第5页，共33页，星期日，2025年，2月5日Planck的量子假说（1900）：①物质吸收或发射的能量是不连续的，只能是某一能量最小单位的倍数。这种能量的最小单位称为能量子，或量子，即能量是量子化的。②每一个量子的能量ε与相应电磁波（光波）的频率ν成正比：h=6.626×10-34J.s-1Planck常数第6页，共33页，星期日，2025年，2月5日②金属的光电效应当光束照在金属表面上时，电子从金属中脱出的现象，称为光电效应。VA光第7页，共33页，星期日，2025年，2月5日光电子效应的实验表明①对于某一种金属，只有当照射光的频率达到或超过某一频率时，才会有光电子发出。（此频率称为红限频率或截止频率）②发出的光电子能量与光的强度无关，而是随光的频率增加而加大③只要光的频率超过红限频率，不论光多麽弱，光电子都几乎立刻发出第8页，共33页，星期日，2025年，2月5日Einstein的光量子假说（1905）当光束和物质相互作用时，其能量不是连续分布的，而是集中在一些称为光子（photon)(或光量子）的粒子上。光子的能量ε正比于光的频率νh:Planck常数Einstein主要由于光电效应方面的工作而在1921年获诺贝尔物理奖第9页，共33页，星期日，2025年，2月5日3.Bohr的原子结构模型(1913)原子核外的电子只能在符合一定条件的、特定的(有确定的半径和能量）轨道上运动。电子在这些轨道上运动时处于稳定状态，即不吸收能量也不释放能量。这些轨道称为定态轨道(2)电子运动的轨道离核越远，能量越高。当电子处在能量最低的状态时，称为基态。当原子从外界获得能量时，电子可由离核较近的轨道跃迁到离核较远的能量较高的轨道上，这种状态称为激发态。第10页，共33页，星期日，2025年，2月5日(3)当电子由一个高能量的轨道向低能量的轨道跃迁时，可以光辐射的方式发射其能量。所发射的光量子的能量大小决定于两个轨道之间的能量差E2:高能量轨道的能量E1:低能量轨道的能量ν：辐射光的频率第11页，共33页，星期日，2025年，2月5日波尔的原子结构模型成功地解释了氢原子的光谱，但无法解释多电子原子的光谱，也无法解释氢原子光谱的精细结构第12页，共33页，星期日，2025年，2月5日4.微观粒子的波粒二象性(1)德布罗意假设和物质波:1924年，年仅32岁的法国理论物理学家DeBroglie在光的波-粒二象性的启发下，大胆假设：所有的实物的微观粒子，如电子、原子、分子等和光子一样，也具有波粒二象性。λ：波长m:粒子的质量v:粒子运动的速度德布罗意波（物质波）第13页，