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末线系、帕邢线系、布拉开线系和普丰德线系:;一旦k值取定后n将从k+1开始取 k+1,k+2,k+3等分别代表同一线系中的不同谱线.T(n)=R/n2称为氢的光谱项式(15.17 称为里德伯一里兹并合原理实验表明,并合原理不仅适用于氢原子光谱,也适用于其他 元素的原子光谱,只是光谱项的表示式要复杂 并合原理所表示的原子光谱的规律性是原子结构性质的反映,但经典物理学理论 无法予以解释 按照原子的有核模型,根据经典电磁理论绕核运动的电子将辐射与其运动频率相 同的电磁波因而原子系统的能量将逐渐减少随着能量的减少,电子运动轨道半径将不 断减小:与此同时,电子运动的频率(因而辐射频率)将连续增大因此原子光谱应是 连续的带状光谱,并且最终电子将落到原子核上,因此不可能存在稳定的原子这些结论 显然与实验事实相矛盾,从而表明依据经典理论无法说明原子光谱规律等. 二、玻尔的量子论 玻尔 N.H. D. Bohr,1885-1962)把卢瑟福关于原子的有核模型、普朗克量子假设 里德伯一里兹并合原理等结合起来于1913年创立了氢原子结构的半经典量子理论, 使人们对于原子结构的认识向前推进了一大步玻尔理论的基本假设是 1)原子只能处在一系列具有不连续能量的稳定状态,简称定态,相应于定态,核外电 子在一系列不连续的稳定圆轨道上运动但并不辐射电磁波; 2)作定态轨道运动的电子的角动量L的数值只能是h(h/2x)的整数倍,即 L=rmD=nh(n=1, 2, 3 (15.18) 这称为角动量量子化条件n称为主量子数,m是电子的质量 3)当原子从一个能量为Ek的定态跃迁到另一个能量为En的定态时会发射或吸 收一个频率为wn的光子 Ek-e (15.19) 上式称为辐射频率公式,Wkn>0表示向外辐射光子,w<0表示吸收光子 玻尔还认为电子在半径为r的定态圆轨道上以速率υ绕核作圆周运动时,向心力 就是库仑力,因而有 由式(15.18)和式(1520)消去υ,即可得原子处于第n个定态时电子轨道半径为 =n2()=n2h1(m=1,2,…) (1521) ame9 末线系、帕邢线系、布拉开线系和普丰德线系;一旦 k 值取定后,n 将从 k+1 开始取 k+1, k+2, k+3 等分别代表同一线系中的不同谱线. T(n)=R/n2 称为氢的光谱项.式(15.17) 称为里德伯—里兹并合原理.实验表明,并合原理不仅适用于氢原子光谱,也适用于其他 元素的原子光谱,只是光谱项的表示式要复杂一些. 并合原理所表示的原子光谱的规律性,是原子结构性质的反映,但经典物理学理论 无法予以解释. 按照原子的有核模型,根据经典电磁理论,绕核运动的电子将辐射与其运动频率相 同的电磁波,因而原子系统的能量将逐渐减少.随着能量的减少,电子运动轨道半径将不 断减小;与此同时,电子运动的频率(因而辐射频率)将连续增大.因此原子光谱应是 连续的带状光谱,并且最终电子将落到原子核上,因此不可能存在稳定的原子.这些结论 显然与实验事实相矛盾,从而表明依据经典理论无法说明原子光谱规律等. 二、玻尔的量子论 玻尔(N.H.D.Bohr,1885—1962)把卢瑟福关于原子的有核模型、普朗克量子假设、 里德伯—里兹并合原理等结合起来,于 1913 年创立了氢原子结构的半经典量子理论, 使人们对于原子结构的认识向前推进了一大步.玻尔理论的基本假设是 1)原子只能处在一系列具有不连续能量的稳定状态,简称定态,相应于定态,核外电 子在一系列不连续的稳定圆轨道上运动,但并不辐射电磁波; 2)作定态轨道运动的电子的角动量 L 的数值只能是 (h / 2) 的整数倍,即 L = rmυ = n (n =1,2,3, ) (15.18) 这称为角动量量子化条件,n 称为主量子数,m 是电子的质量; 3)当原子从一个能量为 Ek 的定态跃迁到另一个能量为 En 的定态时,会发射或吸 收一个频率为 vkn 的光子 h E E ν k n kn − = (15.19) 上式称为辐射频率公式, vkn>0 表示向外辐射光子, vkn <0 表示吸收光子. 玻尔还认为,电子在半径为 r 的定态圆轨道上以速率υ绕核作圆周运动时,向心力 就是库仑力,因而有 2 2 0 2 r e r πε υ m =  4 1 (15.20) 由式(15.18)和式(15.20)消去υ,即可得原子处于第 n 个定态时电子轨道半径为 ( ) ( 1,2,3,) = = n r1 n = πme ε h r n 2 2 2 2 0 n (15.21)
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