波尔原子模型.ppt

《波尔原子模型.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《波尔原子模型.ppt（17页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、氢原子光谱氢原子光谱早在早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不可光谱是电磁辐射（不论是在可见光区域还是在不可见光区域）的波长成分和强度分布的记录。有时只见光区域）的波长成分和强度分布的记录。有时只是波长成分的记录。是波长成分的记录。（1）发射光谱）发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。连续光谱连续光谱:连续分布的包含有从红光到紫光各种色光连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱的光

2、谱 本质本质:炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。发出的光都形成连续光谱。线状光谱线状光谱:由不连续的亮线组成的由不连续的亮线组成的 本质本质:稀薄气体或金属的蒸气的发光所致稀薄气体或金属的蒸气的发光所致原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原子原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此线状光谱的谱线线状光谱的谱线也叫也叫原子的特征谱线原子的特征谱线 （2）吸收光谱）吸收光谱高温物体发

3、出的白光（其中包含连续分布的一切波高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱产生的光谱，叫做吸收光谱 .各种原子的吸收光谱中的各种原子的吸收光谱中的每一条暗线每一条暗线都跟该种原子都跟该种原子的原子的发射光谱中的的原子的发射光谱中的一条明线一条明线相对应。这表明，相对应。这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光时发出的光。因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子。因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。的特征谱线。太阳的

4、光谱是吸收光谱。太阳的光谱是吸收光谱。 氢、钠的光谱、太阳光谱氢、钠的光谱、太阳光谱 光光 谱谱发射光谱发射光谱定义：由发光体直接产生的光谱定义：由发光体直接产生的光谱连续光谱连续光谱产生条件：产生条件：炽热的固体、液体炽热的固体、液体和和高压气体高压气体发发 光形成的光形成的光谱的形式：光谱的形式：连续连续分布，一切波长的光都有分布，一切波长的光都有线状光谱线状光谱（原子光谱）（原子光谱）产生条件：产生条件：稀薄气体发光稀薄气体发光形成的光谱形成的光谱光谱形式：一些光谱形式：一些不连续的明线不连续的明线组成，不同组成，不同元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）元素的明线光谱不同（又叫特征光谱）吸

5、收光谱吸收光谱定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱光谱产生条件：产生条件：炽热的白光通过温度较白光低炽热的白光通过温度较白光低的气体后，的气体后，再再色散色散形成的形成的光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上出现出现一些暗线一些暗线（与（与特征谱线特征谱线相对应）相对应） 各种光谱的特点及成因：光谱分析光谱分析 由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这以根据光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种方法叫做光谱分析。

6、种方法叫做光谱分析。 原子光谱的不连续性反映出原子结构的不原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子的连续性，所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。结构。研究太阳研究太阳高层大气高层大气层所含元层所含元素素氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。二、氢原子光谱二、氢原子光谱221111()3,4,5,.2Rnnm7巴耳末公式 R=1.10 10里德伯常量原子核式结构模型原子核式结构模型与与经典电磁理论经典电磁理论的矛盾的矛盾核外电子绕核运动核外电子绕核运动辐射电磁波辐射电磁波电子轨道半径连续变小电子轨道半径连续变小原子不稳定原

7、子不稳定辐射电磁波频率连续变化辐射电磁波频率连续变化事实上事实上：原子是稳定的原子是稳定的原子光谱是线状谱原子光谱是线状谱卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。波尔的原子模型波尔的原子模型玻尔的氢原子理论玻尔的氢原子理论（1）定态假设）定态假设 原子系统只能处在原子系统只能处在一系列不连续的能量状态，在这些一系列不连续的能量状态，在这些状态中，电子虽然作加速运动，但状态中，电子虽然作加速运动，但并不辐射电磁波，这些状态称为原并不辐射电磁波，这些状态称为原子的稳定状态（简称定态），相应子的稳定状态（简称定态），相应的能量分别为的能量分别为 。,3

8、21EEE（2）频率条件）频率条件 当原子从一个能量为当原子从一个能量为 的定的定态跃迁到另一能量为态跃迁到另一能量为 的定态时，就要发射的定态时，就要发射或吸收一个频率为或吸收一个频率为 的光子。的光子。 nEkEknhEEknkn玻尔频率公式玻尔频率公式玻玻 尔尔（3）量子化条件）量子化条件 在电子绕核作圆周运动中，在电子绕核作圆周运动中， 其稳定状态必须满足电子的角动量其稳定状态必须满足电子的角动量, 3 , 2 , 1,2nhnL角动量量子化条件角动量量子化条件 为量子数为量子数n 玻尔计算出氢的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势能）公式：rn=n2 r

9、1轨道半径：（n=1,2,3)能 量： En=n21E1（n=1,2,3) 式中r1 ( r1 =0.531010m )、E1 ( E1=13.6eV)、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，rn、En 分别代表第n条可能轨道的半径和电子在第n条轨道上运动时的能量，n是正整数，叫量子数。 1、能级：氢原子的各个定态的能量值，叫它的能级。 2、基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态。 3、激发态：除基态以外的能量较高的其他能级，叫做激发态。 4、原子发光现象：原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，这就是原子发光现象。能级：氢原子的能级图：-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540 eVnE玻尔理论的缺陷玻尔理论的缺陷玻尔理论仍然以经典理论为基础，定态假设玻尔理论仍然以经典理论为基础，定态假设又和经典理论相抵触。又和经典理论相抵触。量子化条件的引进没有适当的理论解释。量子化条件的引进没有适当的理论解释。对谱线的强度、宽度、偏振等无法处理。对谱线的强度、宽度、偏振等无法处理。