【原创课件】物理：18.4《玻尔的原子模型》课件(新人教版选修3-5)

玻尔的原子模型19世纪末20世纪初，人类叩开了微观世界的大门，物理学家根据研究提出了关于原子结构的各种模型，卢瑟福的核式结构模型能够很好的解释实验现象，得到了多数人的支持，但是与经典的电磁理论发生了矛盾．著名的粒子散射实验按照经典物理学的观点去推断，在轨道上运动的电子带有电荷，运动中要辐射电磁波，电子损失了能量，其轨道半径不断缩小，最终落在原子核上．由于电子轨道的变化是连续的，辐射电磁波的频率也会连续变化．事实上，原子是稳定的，辐射电磁波的频率也只是某些确定的值．人们早在了解原子内部结构之前就已经观察到了气体光谱，不过那时候无法解释为什么气体光谱只有几条互不相连的特定谱线1、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这些现象叫做轨道量子化；2、不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子在做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的；3、原子在不同的状态之中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的。1913年玻尔提出了自己的原子结构假说玻尔光子的发射和吸收原子也可以从激发态向基态跃迁，电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少要辐射出能量，这一能量以光子的形式放出．原子最低能级所对应的状态叫做基态，比基态能量高的状态叫激发态．原子从基态向激发态跃迁，电子克服库仑引力做功增大电势能，原子的能量增加要吸收能量．光子的发射和吸收原子在始、末两个能级Em和En（EmEn）间跃迁时发射光子的频率可以由下式决定：光子的发射和吸收nmEEh玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量．氢原子能级12rnrn121EnEn3,2,1n1.电离:原子吸收能量使电子脱离原子束缚的现象.2.能级:氢原子在各种定态时的能量值叫做能级3.量子数n:按能级由低到高为1、2、3…n(n为整数)如:氢原子各能级可表示为E1、E2、E3…..En玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性．在解决核外电子的运动时成功引入了量子化的观念同时又应用了“轨道”等经典概念和有关牛顿力学规律除了氢原子光谱外，在解决其他问题上遇到了很大的困难．电子在某处单位体积内出现的概率——电子云玻尔理论解决了原子的稳定性和辐射的频率条件问题，把原子结构的理论向前推进了一步．例题：用13.0eV的电子轰击基态的氢原子。(1)试确定氢原子所能达到的最高能态；(2)氢原子由上述最高能态跃迁到基态发出的光子可能的波长为多少？(3)欲使处于基态的氢原子电离至少用多大能量的电子轰击氢原子？解：（1）eVEEn6.00.131＝21nEEn7.46.06.131nEEnn=4（2）可能的跃迁n=1n=2n=4n=3eVnEE85.046.1322144－2)(102.61063.61060.1)4.3(85.014341924HzhEEmc6108.43－2)(106.41063.61060.1)4.3(5.114341923HzhEEmc7105.6（3）氢原子电离能eVEEE6.13)6.13(01＝电离所以至少要13.6eV能量的电子结论：能较好地解释氢原子光谱和类氢原子光谱谢谢再见