1、Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/2024第一章第一章 绪绪 论论1.3 原子构造的玻尔理论原子构造的玻尔理论 Bohr theory of atomic structure 一、原子构造及其光谱问题一、原子构造及其光谱问题 (The question of atomic structure and spectra)二、玻尔理论二、玻尔理论(Bohr theory)三、玻尔理论的缺点三、玻尔理论的缺点(Defects of Bohr theory)1Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/20
2、24第一章第一章 绪绪 论论一、原子构造及其光谱问题一、原子构造及其光谱问题 (The question of atomic structure and spectra)实验实验:(1),原子是稳定的原子是稳定的:(2),氢原子光谱是分立谱线氢原子光谱是分立谱线:1911年卢瑟福年卢瑟福 -粒子散射实验粒子散射实验,原子是有核构造原子是有核构造 1.3 原子构造的玻尔理论原子构造的玻尔理论 Bohr theory of atomic structure 2Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/2024第一章第一章 绪绪 论论赖曼系赖曼系 (紫外
3、光紫外光)巴尔末系巴尔末系(可见光区可见光区)帕邢系帕邢系(红外光红外光)布喇开系布喇开系(红外光红外光)普芳德系普芳德系(红外光红外光)3Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/2024第一章第一章 绪绪 论论玻尔理论玻尔理论(1913):,原子含有能量不原子含有能量不 持续的定态持续的定态,角角动动 量是量子化的量是量子化的;,原子可由能量为原子可由能量为 Em的定态跃迁的定态跃迁到到 能量为能量为En的定态的定态.辐射谱线频率辐射谱线频率 量子化条件量子化条件二、玻尔理论二、玻尔理论(Bohr theory)玻玻 尔尔 (Niels Boh
4、r 1885-1962)因研究因研究原子辐射原子辐射所所作出的贡献荣获作出的贡献荣获1922年年诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖4Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/2024第一章第一章 绪绪 论论光谱公式的推导光谱公式的推导:5Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/2024第一章第一章 绪绪 论论6Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/2024第一章第一章 绪绪 论论氢原子轨道图氢原子轨道图n=4n=3n=2n=1r=a1r=4a1r=9a1r=
5、16a1赖曼系赖曼系巴耳末系巴耳末系帕邢系帕邢系7Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/2024第一章第一章 绪绪 论论氢原子能级图氢原子能级图-13.58eV-3.39-1.51-0.85-0.54En=0n=12354 赖曼系赖曼系巴尔末系巴尔末系 帕邢系帕邢系布喇开系布喇开系8Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论11/29/2024第一章第一章 绪绪 论论玻尔理论是典型与量子的混合物玻尔理论是典型与量子的混合物,它保存了典型它保存了典型的拟定性轨道的拟定性轨道,另首先又假定量子化条件来限制另首先又假
6、定量子化条件来限制电子的运动电子的运动.它不能解释稍微复杂的问题它不能解释稍微复杂的问题,正是正是这些困难这些困难,迎来了物理学的大革命迎来了物理学的大革命.三、玻尔理论的缺点三、玻尔理论的缺点(Defects of Bohr theory),理论推导不自洽理论推导不自洽(该理论是以牛顿力学典型理论该理论是以牛顿力学典型理论 为基础的为基础的,但定态不产生辐射又与典型理论自相但定态不产生辐射又与典型理论自相 矛盾矛盾),量子化条件带有人为性质量子化条件带有人为性质,没有指出量子化成果没有指出量子化成果 的本质因素是什么？的本质因素是什么？9Quantum mechanics本章目录本章目录第一章第一章 绪绪 论论1.1 典型物理学的困难典型物理学的困难 Difficulties of classical physics 第一章第一章 绪论绪论Introduction 1.3 原子构造的玻尔理论原子构造的玻尔理论 Bohr theory of atomic structure 1.2 光的波粒二象性光的波粒二象性 Wave-particle duality of light 1.4 微粒的波粒二象性微粒的波粒二象性 Wave-particle duality of microparticle 10
