波尔理论(波尔理论很好的解释了氢原子光谱)

1. 波尔理论

1. 波尔理论

一、1922年,波尔因对研究原子的结构和原子的辐射所做得重大贡献而获得诺贝尔物理学奖。二、1927年初,海森堡、玻恩、约尔丹、薛定谔、狄拉克等成功地创立了原子内部过程的全新理论量子力学,波尔对量子力学的创立起了巨大的促进作用。三、1943年波尔被任命为英国的顾问与查德威克等一批英国原子物理学家远涉重洋去了美国,参加了制造原子弹的曼哈顿计划。波尔由于担心德国率先造出原子弹,给世界造成更大的威胁,所以也和爱因斯坦一样,以科学顾问的身分积极推动了原子弹的研制工作。

2. 波尔理论很好的解释了氢原子光谱

2. 波尔理论很好的解释了氢原子光谱

波尔的解释是一种对氢原子光谱的半经典解释,结合了经典的牛顿力学和“量子化”的思想,对于后来的量子力学有很大的启发。由于当时量子力学还处于萌芽时期,没有完备的量子力学观点和解释,实际上连理论都不完备。所以波尔的解释是对氢原子光谱的一种近似解释,当然在当时已经很了不起了,而且对氢原子的光谱做出了很好的解释和预测。

但是这只是波尔的理论只对单个电子的氢原子有很好的结果,对于电子数多于一个的其他原子的光谱就存在很大的误差,甚至完全不准确了。

3. 波尔理论很好的解释了多电子原子的光谱

波尔理论的轨道半径量子化理论可以解释氦原子光谱的

4. 波尔理论的优缺点

       玻尔理论的基础是普朗克的量子论和爱因斯坦的光子学说。

        玻尔理论不但回答了氢原子稳定存在的原因,而且还成功地解释了氢原子和类氢原 子的光谱现象。氢原子在正常状态时,核外电子处于能量最低的基态,在该状态下运动的 电子既不吸收能量,也不放出能量,电子的能量不会减少,因而不会落到原子核上,原子不 会毁灭。当氢原子从外界获得能量时,电子就会跃迁到能盘较高的激发态,处于激发态的 电子不稳定,就会自发地跃迁回能量较低的轨道,同时将能量以光的形式发射出来。由于 两个轨道即两个能级间的能量差是确定的,且轨道的能量是不连续的,所以发射出光的频 率有确定值,而且是不连续的,因此得到的氢原子光谱是线状光谱。

5. 玻尔理论内容

原子能量的量子化假设、原子能级的跃迁假设、原子中电子运动轨道量子化假设。

6. 波尔理论主要内容

尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔,丹麦物理学家,哥本哈根大学硕士/博士,丹麦皇家科学院院士,曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章,英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位,1922年获得诺贝尔物理学奖。

玻尔通过引入量子化条件,提出了玻尔模型来解释氢原子光谱;提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学,他还是哥本哈根学派的创始人,对二十世纪物理学的发展有深远的影响。

玻尔的核心理论是他提出的原子模型。

玻尔于1913年在原子结构问题上迈出了革命性的一步,提出了定态假设和频率法则,从而奠定了这一研究方向的基础。玻尔指出:

①在原子系统的设想的状态中存在着所谓的"稳定态"。在这些状态中,粒子的运动虽然在很大程度上遵守经典力学规律,但这些状态稳定性不能用经典力学来解释,原子系统的每个变化只能从一个稳定态完全跃迁到另一个稳定态。

②与电磁理论相反,稳定原子不会发生电磁辐射,只有在两个定态之间跃迁才会产生电磁辐射。辐射的特性相当于以恒定频率作谐振动的带电粒子按经典规律产生的辐射,但频率u与原子的运动并不是单一关系,而是由下面的关系来决定 h = E'-E"。这就是玻尔原子模型。

7. 玻尔理论的局限性包括

氢原子的玻尔模型,成功之处有:引入了量子化观点---氢原子能量的不连续、电子轨道的不连续。  不成功之处有:过多保留经典理论---牛顿运动定律、圆周运动、轨道。 注:实际上,氢原子中的电子是没有轨道的,只有电子云,没有电子轨道,而玻尔把电子出现概率较大的地方作为“轨道”。

8. 波尔理论的地位与不足

能级的概念 由波尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子的可能状态是不连续的,因此各状态对应能量也是不连续的。这些能量值就是能级。

由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的,因此各状态对应能量也是不连续的。这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层上(K、L、M、N、O、P、Q)而又具有一定形状的电子云的电子。

9. 波尔理论的三个基本假设分别是什么?请简要说明它们

1、定态假设。原子只能处于一系列不连续的能量的状态中,在这些状态中原子是稳定的,这些状态叫定态。原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的,电子在这些可能的轨道上的运动是一种驻波形式的振动。

2、跃迁假设。原子系统从一个定态过渡到另一个定态,伴随着光辐射量子的发射和吸收。辐射或吸收的光子的能量由这两种定态的能量差来决定,即hν=|E初-E末|。

3、轨道量子化。电子绕核运动,其轨道半径不是任意的,只有电子在轨道上的角动量满足下列条件的轨道才是可能的:mvr=nh/(2π) (n=1,2,3…)式中的n是正整数,称为量子数;式中h为普朗克常数,其约值为6.62607755x10的负34次方,单位是J`S。

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