东南大学：《物理学》课程PPT教学课件（第五版）第十五章 量子物理（15.4）氢原子的玻尔理论

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 近代氢原子观的回顾 氢原子光谱的实验规律 ◆1885年瑞士数学家巴耳末发现氢原子 光谱可见光部分的规律: =365.46 MWh 3m,n≈5 第十五章量子物理

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 1 1 氢原子光谱的实验规律 1885 年瑞士数学家巴耳末发现氢原子 光谱可见光部分的规律: nm 3,4,5, 2 365.46 2 2 2 = − = n n n  , 一 近代氢原子观的回顾

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 氢原子光谱的巴耳末系 364.6nm 410.2nm 434.1nm 486.1nm 656.3nm 第十五章量子物理 2

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 2 氢原子光谱的巴耳末系 656.3 nm 486.1 nm 434.1 nm 410.2 nm 364.6 nm

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 ◆1890年瑞典物理学家里德伯给出氢原子 光谱公式 波数a=1 =R(-2-2) nr=1,2,3,4,……,n1=n+1,n+2,n+3, 里德伯常数R=1097×107m1 第十五章量子物理

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 3 1890 年瑞典物理学家里德伯给出氢原子 光谱公式 ) 1 1 ( 1 2 2 nf ni = = R −  波数  里德伯常数 7 1 1.097 10 m − R =  nf =1,2,3,4,  ,ni = nf +1,nf + 2,nf + 3, 

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 紫外 莱曼系67原11 可见光 巴耳末系σ=n=R( 3,4 第十五章量子物理

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 4 莱曼系 ), 2,3, 1 1 1 ( 1 2 2 = = − n = n R   紫 外 ), 3,4, 1 2 1 ( 1 2 2 = = − n = n R  巴耳末系  可见光

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 红外 帕邢系==R(2-m2),n=45, 布拉开系a RO 372 ),n=5,6, 普丰德系a==R(2--2),n=6,7 汉弗莱系==R( 2),n=7,8, 第十五章量子物理

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 5 ), 5,6, 1 4 1 ( 1 2 2 = = − n = n R  布拉开系  ), 6,7, 1 5 1 ( 1 2 2 = = − n = n R  普丰德系  ), 7,8, 1 6 1 ( 1 2 2 = = − n = n R  汉弗莱系  ), 4,5, 1 3 1 ( 1 2 2 = = − n = n R  帕 邢 系  红 外

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 2卢瑟福的原子有核模型 ◆1897年,JJ汤姆孙发现电子 ◆1903年,汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋 糕模型” 原子中的正电荷和原子的质量均匀地分 布在半径为10m的球体范围内,电子浸 于其中 第十五章量子物理

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 6 2 卢瑟福的原子有核模型 1897年， J.J.汤姆孙发现电子. 1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋 糕模型” . 原子中的正电荷和原子的质量均匀地分 布在半径为 的球体范围内，电子浸 于其中 . 10 m −10

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 卢瑟福( E. Rutherford,1871-1937) 英国物理学家.1899年发现铀 盐放射出a、β射线,提出天然放 射性元素的衰变理论和定律 根据α粒子散射实验,提出 了原子的有核模型,把原子结构 的研究引上了正确的轨道,因而 被誉为原子物理之父 第十五章量子物理 7

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 7 卢瑟福 (E.Rufherford， 1871—1937) 英国物理学家. 1899年发现铀 盐放射出α、β 射线，提出天然放 射性元素的衰变理论和定律. 根据 α 粒子散射实验，提出 了原子的有核模型，把原子结构 的研究引上了正确的轨道，因而 被誉为原子物理之父．

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 ◆卢瑟福的原子有核模型(行星模型) 原子的中心有一带正电的原子核, 它几乎集中了原子的全部质量,电子围绕 这个核旋转,核的尺寸与整个原子相比是 很小的 第十五章量子物理 8

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 8 卢瑟福的原子有核模型（行星模型） 原子的中心有一带正电的原子核 ， 它几乎集中了原子的全部质量，电子围绕 这个核旋转，核的尺寸与整个原子相比是 很小的

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 二氢原子的玻尔理论 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 第十五章量子物理 9

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 9 二 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

物理学 15-4氢原子的玻尔理论 第五版 ◆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 e 而后相遇,原子不稳定 第十五章量子物理 10

第十五章 量子物理 物理学 第五版 15-4 氢原子的玻尔理论 10 v  F  r − e + e 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. − e + e