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玻尔的氢原子理论
经典物理在解释黑体辐射上的困难—
普朗克能量子论 1900年
经典物理在解释光电效应上的困难—
爱因斯坦光量子论 1905年
经典物理在解释氢光谱上的困难—
玻尔氢原子理论 1913年
半经典、半量子过渡性理论，已被量子力学所取代。
玻尔氢原子理论
在物理学史上曾起重要作用,建立了许多重要概念。
丹麦理论物理学家，现代物理学的创始人之一。
1913年发表了《论原子构造与分子构造》等三篇论文，玻尔将普朗克、爱因斯坦的量子理论推广到卢瑟福的原子有核模型中，并结合原子光谱的实验规律，提出他的氢原子理论，从而完满地解释了氢原子光谱的规律，推动了量子物理学的形成，具有划时代的意义，为此他获得1922年诺贝尔物理学奖。玻尔还提出“对应原理”、“互补原理”，是量子力学哥本哈根学派的领头人.
玻 尔
Niels Henrik Darid Bohr
（ 1885-1962）
由于电子的发现，使人们认识到原子具有内部结构，原子光谱是研究和了解原子内部结构的重要方法
研究原子结构规律有两条途径：
1、利用高能粒子轰击原子—轰出未知粒子来研究；
2、在外界激发下，通过原子的发射光谱来研究。
一、卢瑟福的原子模型 Atomic Nuclear Model Structure
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1、汤姆逊葡萄干蛋糕模型
J. J. Thomsson （1903）
原子中的正电荷和原子的质量均匀地分布在半径为 10-10m的球体范围内，电子浸于其中。
2、卢瑟福的原子有核模型
E.Rufherford （1911） a粒子散射实验
+
-
原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，它几乎集中了原子的全部质量，占据整个原子的极小一部分空间，而电子带负电，绕着原子核转动，如同行星绕太阳转动一样。
卢瑟福 E.Rufherford (1871-1937)
英国物理学家，J.J.汤姆孙的研究生，原子核物理学的奠基人。1899年发现 和 射线，提出衰变理论，1908年获诺贝尔化学奖。1911年根据 粒子散射理论提出原子有核模型，被誉为原子物理之父。
一、卢瑟福的原子模型 Atomic Nuclear Model Structure
二、氢原子光谱的实验规律
氢原子光谱是分立的线状光谱，每一条谱线具有确定的波长（频率）
1、巴尔末公式
当n=3, 4, 5, …..时，分别为H , H , H , …..等谱线的波长
Johann Jakob Balmer
1825—1898
1885年，瑞士中学教师
巴尔末发现了氢原子光谱
在可见光部分( Balmer series)
的规律.
二、氢原子光谱的实验规律
1、巴尔末公式
令：
称为波数，
即单位长度内完整波的个数
里德伯常数
二、氢原子光谱的实验规律
2、里德伯公式(1890)
Janne Rydberg
1854—1919
氢原子光谱的普遍公式
二、氢原子光谱的实验规律
巴尔末系
(可见光)
布拉开系(红外光)
F. Brackett 1922
莱曼系(紫外光)
T. Lyman 1914
帕邢系(红外光)
F. Paschen 1908
普丰德系(红外光)
H.A. Pfund 1924
二、氢原子光谱的实验规律
2、里德伯公式(1890)
3、里兹并合原理(1890)
其他原子，每一条谱线的波数都可以表示为两项之差
或
就被称为光谱项
Janne Rydberg
1854—1919
氢原子光谱的普遍公式
Walter Ritz
1878-1909
三、玻尔氢原子量子论
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相遇，
原子不稳定。
+
三、玻尔氢原子量子论
2、玻尔的氢原子理论
1913年玻尔在卢瑟福的原子结构模型的基础上，将量子化概念应用于原子系统，提出三条假设：
2) 角动量量子化条件假设
1) 定态假设
3) 频率条件假设
三、玻尔氢原子量子论
2、玻尔的氢原子理论
1)定态假设
+
原子中的电子只能在一些半径不连续的轨道上作圆周运动。
在这些轨道上运动的电子不辐射（或吸收）能量而处于稳定状态，称为定态。
相应的轨道称为定态轨道
E1 < E2 < E3 < …
与定态相应的能量（能级）
分别为 ： E1，E2 ，E3 …
E2
E1
E3

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