文档介绍：第一章原子结构和元素周期表
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§ 氢原子光谱和微观粒子运动的特征
氢原子光谱和波尔理论
1. 氢原子光谱
当原子被电火花、电弧、火焰或其它方法激发时,能够发出一系列具有一定频率(或波长)的光谱线,这些光谱线就构成了原子光谱。
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原子光谱的特点:一是譜线锐利,这就表明原子不是以连续的方式发射和吸收能量,而是以一定的频率发射和吸收能量;二是具有高度的特征性。也就是说,原子光谱是线状光谱,且每种原子的光谱都有确定的特征频率。
1861年 Kirchoff and Bunsen 碱金属光谱
1885年 Balmer 氢原子光谱
称为波数 R是Rydberg常数,-1
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1911年 Rutherford提出原子模型,认为原子是由带正电荷的原子核核绕核运动的电子组成。
行星原子模型
经典电磁理论
氢原子光谱
矛盾
原子毁灭
连续光谱
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黑体辐射(Blackbody Radiation)
Max Planck
黑体是指全部吸收外来电磁波的物体。当加热时又能发射出各种电磁波,称为黑体辐射。
Planck(1901) , Quantum hypothesis:
(Plank constant h = 10-34J∙s)
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光电效应(Photo-electronic Effect)
Albert Einstein
入射光的频率v必须超过某一阀值v0才能发射电子,此阀值v0与被照金属有关。
发射电子与入射光强度无关。
发射电子的动能与入射光频率v 呈线形关系。
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Einstein (1905) , with Planck’s quantum hypothesis
光的能量是不连续的,是量子化的。
光为一束以光速c行进的光子流,光的强度取决于单位体积内光子的数目,即取决于光子的密度。
光子不但由能量,还有质量m
既然光子有质量,就必有动量p
光子与电子撞时服从能量守恒与动量守恒定律。
Einstein光子学说
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逸出功
临阈(yu)频率
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2. 玻尔理论
1913年,Bohr综合了Planck的量子假说,Einstein的光子说和Rutherford的原子有核模型提出了原子的量子论
1. 原子存在于具有确定能量的稳定态(定态),定态中的原子不辐射能量。能量最低的叫基态,其余的叫激发态。
2. 只有当电子从一个定态跃迁到另一个定态时,才发射或吸收辐射能。其发射或吸收频率v是唯一的,满足
Bohr的量子论
Niels Bohr
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微观粒子的波粒二象性
光的波粒二象性
Particle Property
Wave Property
实物微粒是指静止质量不为零的电子,质子,中子,原子和分子等。
2. 实物粒子的波粒二象性
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