文档介绍：原子中的电子
第三章
量子物理
第三章原子中的电子
§ 玻尔的氢原子理论
§ 氢原子的量子力学处理方法
§ 电子的自旋
§ 原子的壳层结构
量子理论发展进程中必须提及的贡献
首次把量子思想用到原子结构和原子光谱
(行星)结构
人们通过大量实验确认了
卢瑟福的原子核式模型
一、实验事实
离散的线状谱
§ 玻尔的氢原子理论
A即由此得来
。
红
蓝
紫
Å
Å
Å
(1)氢原子的可见光光谱:
。
‥
1853年瑞典人埃格斯特朗()
测得氢可见光光谱的红线
(2) 氢原子光谱的规律
巴耳末公式
R称为里德伯常量
1885年巴耳末得到氢原子可见光谱线波长
的经验公式:
(B=Å)
1920年伍德把巴耳末公式归纳成如下的公式:
在氢原子光谱中,可见光区的这一系列谱线称为巴尔末系
上述公式又可写为:
后在实验上又进一步发现氢光谱的其他线系
Lyman series
紫外区
Balmer series
可见光
Paschen series
Brackett series
Lyman series
红外区
这些谱线的频率可表示为:
赖曼系
巴耳末系
帕邢系
布喇开系
光谱线频率:
紫外区
红外区
可见光
按照经典理论,电子绕着原子核在高速旋转将不断辐射电磁波,能量不断减少,最终电子将坍缩到原子核上。
电子作轨道运动,由于发射电磁波,能量逐渐减少,轨道半径逐渐变小,发射的电磁波的波长应逐渐改变,原子光谱应为连续谱。
二、经典物理的困难
三、玻尔的量子论
以普朗克能量子和爱因斯坦光子概念为基础
原子系统只能处在一系列不连续的能量状态这些状态称为原子系统的稳定状态,简称定态。
(1)定态假设
相应能量分别记为
E1, E2, E3 ,······(E1<E2<E3< ······)