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原子结构和波尔的量子理论
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玻 尔 (Bohr . Niels 1885—1962)
丹麦理论物理学家，现代物理学的创始人之一.
在卢瑟福原子有核模型基础上提出了关于原子稳定性和量子跃迁理论的三条假设，从而完满地解释了氢原子光谱的规律.
1922年玻尔获诺贝尔物理学奖.
原子结构和波尔的量子理论
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氢原子的玻尔理论
1 经典有核模型的困难
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.
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原子不断向外辐射能量，能量逐渐减小，电子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.
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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：
玻尔的氢原子理论
(2)频率条件
(1)定态假设
(3)量子化条件
原子结构 波尔的量子理论
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电子在原子中可以在一些特定的圆轨道上运动而不辐射电磁波，这时，原子处于稳定状态，简称定态.
(1) 定态假设
与定态相应的能量分别为 E1，E2… ， E1 < E2< E3
+
E1
E3
原子结构 波尔的量子理论
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(2) 频率条件
(3) 量子化条件
Ef
Ei
发射
吸收
主量子数
原子结构 波尔的量子理论
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3 氢原子轨道半径和能量的计算
(1) 轨道半径
量子化条件：
经典力学：
+
rn
原子结构 波尔的量子理论
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, 玻尔半径
(2) 能量
第 轨道电子总能量：
结构 波尔的量子理论
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(电离能)
基态能量
激发态能量
原子结构 波尔的量子理论
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氢原子能级跃迁与光谱图
莱曼系
巴耳末系
布拉开系
帕邢系
-13.6 eV
-3.40 eV
-1.51 eV
-0.85 eV
-0.54 eV
0
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=
原子结构 波尔的量子理论
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玻尔理论对氢原子光谱的解释
(里德伯常数)
原子结构 波尔的量子理论
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(1) 正确地指出原子能级的存在(原子能量量子化).
氢原子玻尔理论的意义和困难
1 意义
(3) 正确地解释了氢原子及类氢离子光谱规律.
(2) 正确地指出定态和角动量量子化的概念.
原子结构 波尔的量子理论

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