文档介绍：物质结构基础
§5-1 原子结构的近代理论
1. 光的波粒二象性
波动性：光的干涉，衍射
微粒性：光电效应
光既是一种电磁波又是光子流，既具有波动性又具有粒子性，即具有波粒二象性。
表征粒子性的物理量(能量E,动量P)和表征波动性的物理量(频率υ,波长λ)之间有如下关系：
E = hυ (υ为波的频率)            
P = mν (ν为微粒的运动速度)
(λ为微粒波的波长)
2. 电子的波粒二象性
(1) 德布罗依关系式
电子，质子，中子，原子，分子等静止质量不为零的实物微粒都具有波动的性质。
伴随实物微粒运动的波称为德布罗依物质
波
一个质量为m,运动速度为ν的实物微粒,其动量P=mν，故:
称为德布罗依关系式
表示物质波的波长可由质量m和运动速度ν来求算
×106m·s-1速度运动的电子的德布罗依波长
例1
解：
求高尔夫球m=×10-2kg,速度υ=30m·s-1的德布罗依波长为
宏观物体由于质量大,波长极短,所以观察不到它的波动效应
(2) 电子衍射实验
1927年美国的戴维森(Davisson，.)和杰尔(Germer，
.)用电子衍射实验(图3-12)证实了电子的波动性。
,,(晶体),
电子衍射实验装置示意图
(a) X射线衍射图
(b) 电子衍射图
3. 海森堡测不准原理
海森堡认为微观粒子的位置与动量之间有这样的测不准关系:
△x·△P≈h
△x:微观粒子在x方向的位置坐标的不准确量,
△P:粒子在该方向的动量的不准确量,
h:普朗克常数.
原则上不可能同时准确地 测定微观粒 子(如电 子)的位置和动量。
测不准原理的内容:
例如，一个电子的质量很小（m=×10-31kg，原子
直径的数量级为10-10m，电子位置的合理准确度
确定到△x为10-11m，求出其速度的不准量。
确定电子位置的同时，其速度就测不准，要同时测准电子的位置和速度是不可能的。
解：
二. 氢原子光谱
光谱：连续光谱
如:太阳光或白炙灯发出的
白光
线性光谱：原子光谱
氢原子光谱
n1和n2都是正整数，而且n2＞n1
氢光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱。在可见光区，它的光谱只由几根分立的线状谱线组成,其波长和代号如下所示：
 谱线 Hα Hβ Hγ Hδ H … 编号(n) １ ２ ３ ４ ５ … 波长/nm …
不难发现，从红到紫,谱线的波长间隔越来越小。ｎ>5的谱线密得用肉眼几乎难以区分。1883年，瑞士的巴尔麦（ 1825-1898）发现，谱线波长(λ)与编号(n)之间存在如下经验方程：