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1、孚辱聾宦號聲第十一章量子物理RDSCC粒子:質量是電子的7500倍； 電量是電子的2倍 選其速度v=c/15R:oc粒子源；D：狹縫；F：金屬箔; M：放大鏡；q：散射角。盧瑟福原子有核模型子在核的周繞核運動。2、氫原子光譜的規(guī)律大多數（X粒子經過 金屬箔后與原來運 動方向偏離不多， （P較小；少數0C粒子 的（P角很大，有的 近似ISO。，幾乎被 彈回！S：可沿圓弧運動的熒光屏氫原子的線狀光譜玻爾理論第十一章量子物理原子中央是一個幾乎占有全部 原子質量的帶有正電的核，電核的半徑比原子半徑小得多, 約為 1014_lQ15m1885年巴耳末在研究原子光譜規(guī)律時發(fā)現(xiàn)，氫原子 譽譜在可見光波段的幾

2、條譜線呈規(guī)律性分布。如下圖所 /JS o第十一章量子物理經驗公式2o=B T7=3,4,5,6,光譜學中，經常用波數表示：Ha1*HvHa-H“r w. v lixiJL 656.3nm111 a = = R (), n = 3,4,5 222n2稱為巴耳末系稱 /? = = 1.0967758 x 1O7木為里德伯常數R氫原子的線狀光譜玻爾理論ST 口第十一章量子物理可見光巴爾末系b =A(2- 2)1n1 1( -Vo2 22n1 1n = 2.3n = 34 布拉開系=R(1 3X1112 4-n-n = 5,6普豐德系CT1 1 1(尹一訐/z = 6,7氫原子的線狀光譜 玻爾理論第十

3、一章量子物理實驗表明：氫原子光譜發(fā)波數經驗公式：111v - R(:)2m 對于確定的n = ni 4- 1,加+ 2, 組成一個線系。 對于不同的 2,則構成不同的線系。3、里茲并合原理1890年，里德伯、里茲等人，在研究了其他 元素的后指出，光譜可分為若干系，波數可用兩 個函數的差值表示，即：卄 T(m)、TS)稱為譜項。當加一定時，由不同的構成一個譜系； 不同的H1構成不同的譜系。氫原子的線狀光譜 玻爾理論第十一章量子物理(1)(2)(3)子光譜的實驗規(guī)律譜線的波數由兩個譜項的差值決定； 如果前項的參變量為定值，當后一譜項的參 變量給出不同值時，將給出同一譜系的不同 譜線。改玉討譜項的參

4、變量數值時，將給出不同譜 系O由此可見：每一譜系的譜線都是分立的、不連續(xù)!(2)11.10.2玻爾氫原子理論及其局限性K盧瑟福的有核模型與經典理論的矛盾根據經典電磁理論，電子繞核作勻速 圓周運動，作加速運動的電子將不斷向外 輻射電磁波i子不斷地向外輻射能量,能量逐漸減小，電子繞核旋轉的頻率也逐漸改變，發(fā)射光譜應是連續(xù)譜;由于原子總能量減小，電子將逐漸的接近原子核而后相遇, 原子不穩(wěn)定氫原子的線狀光譜玻爾理論第十一章量子物理2玻爾的三個假設假設一電子在原子中，可以在一些特定的軌道上 運動而不輻射電磁波，這時原子處于穩(wěn)定狀態(tài)（定態(tài)）, 并具有一定的能量.假設二 電子以速度o在半徑為r的圓周上繞核運

5、 動時，只有電子的角動量乙等于“2兀的整數倍的那些 軌道是穩(wěn)定的h 量子化條件L = mvr = n主量子數2 71H = 1,2,3, 假設三當原子從高能量Et的定態(tài)躍遷到低能量 E的定態(tài)時，要發(fā)射頻率為V7的光頻率條件hv = E - EI(2)實際上：（1）(2)mV 廠4亦“廠2 24 亦 rTH r =Zme將角動量量子化Pt = mVr =死方n = 1,2,3,為什么氫原子內核與電子的靜電 作用是有效的，而加速電子在定 態(tài)時輻射電磁波的能力消失了。對穩(wěn)定態(tài)間躍遷過程中發(fā)射和吸 收輻射的原因不清。對復雜的堿金屬譜線難以說明。 即使是氮原子理論計算與實驗結 果差距較大。不能解釋譜線具

6、有的精細結構， 即每一條譜線在磁場中分裂成若干 很近的譜線。聖亶型尊藝鬃譽亶 b 號匸章量子物理(2)(2)r =（）529 x 1（） 核外電子的最小軌道半徑稱為 玻爾半徑相鄰兩軌道半徑差：Ar = /;+1 - r, = （2 + 1）人(2)能量的計算2EpEk1mv22 V n m rn氫原子的能級公式:13 .6eV n = 1.2,3,n 一基態(tài)能量:E = -13 .6eVme11() o 2 J 322 7os h tn n oE - E力ntchme1O( 2S： ch mo里德伯常數 的理論值：4 meR =： q =1.097373 x 10_7/n_，c氫原子的線狀光譜

7、 玻爾理論第十一章量子物理n=4氫原子的線狀光譜玻爾理論第十一章量子物理T=R/n24387cml56855cnr41216cm 3En=-hcR/n2豆喇開系熾盤帕邢系-hcR/9=.L51eV2741cm 2巴耳末系-hcR/4=-339eV氫原子的線狀光譜 玻爾理論第十一章量子物理氫原子的線狀光譜 玻爾理論第十一章量子物理氫原子能級圖109677cm*一 hcR=136eV賴曼系對玻爾理論的評價:成功地解釋大小及氫原子光譜的規(guī)律性。對應當量子數n趨于為人們認識微觀世界和建立近代量子理論打下了基礎。一方面叉假定量子化去件來眼制 電子的運動。它不加JW釋稍微復堆，理來雜的問題,氫原子的線狀光

8、譜玻爾理論第十一章量子物理無限大時，量 子理論得出的 結果與經典理 論的結果相一 致，這是玻爾提出的例1、氫原子發(fā)射一條波長為X=4340A的譜線。 問：1 該譜線屬于哪一線系？2氫原子是從哪一能級躍遷到哪一能級 輻射出該譜線？3 最高能級為氐的大量氫原子最多能發(fā) 射幾個譜系？幾條譜線？解：1. X=4340A屬于可見光，巴耳末系。2 氫原子是從5能級躍遷到2能級輻射的譜線。3 最高能級為E5的大量氫原子最多能發(fā)射4個譜系；10條譜線。例2、設氫原子光譜的巴耳末系中第一條譜線Ha的波長為九a,第二條譜線Hp的波長為辱證明：帕邢系中第一條譜線的波長為A =九-入卩II1.=U|J :丸=-兄c 兄Q