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Quantum mechanics1.3原子结构的波尔理论原子结构的波尔理论4/12/2024第一章第一章 绪绪 论论1.3 原子结构的玻尔理论原子结构的玻尔理论 Bohr theory of atomic structure 一、原子结构及其光谱问题一、原子结构及其光谱问题 (The question of atomic structure and spectra)二、玻尔理论二、玻尔理论(Bohr theory)三、玻尔理论的缺陷三、玻尔理论的缺陷(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4/12/2024第一章第一章 绪绪 论论一、原子结构及其光谱问题一、原子结构及其光谱问题 (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,原子是有核结构原子是有核结构 1.3 原子结构的玻尔理论原子结构的玻尔理论 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4/12/2024第一章第一章 绪绪 论论赖曼系赖曼系 (紫外光紫外光)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4/12/2024第一章第一章 绪绪 论论玻尔理论玻尔理论(1913):,原子具有能量不原子具有能量不 连续的定态连续的定态,角角动动 量是量是量子化量子化的的;,原子可由能量为原子可由能量为 Em的的定态定态跃迁到跃迁到 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 Bohr 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4/12/2024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4/12/2024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4/12/2024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=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4/12/2024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4/12/2024第一章第一章 绪绪 论论玻尔理论是经典与量子的混合物玻尔理论是经典与量子的混合物,它保留了经典它保留了经典的确定性轨道的确定性轨道,另一方面又假定量子化条件来限另一方面又假定量子化条件来限制电子的运动制电子的运动.它不能解释稍微复杂的问题它不能解释稍微复杂的问题,正正是这些困难是这些困难,迎来了物理学的大革命迎来了物理学的大革命.三、玻尔理论的缺陷三、玻尔理论的缺陷(Defects of Bohr theory),理论推导理论推导不自洽不自洽(该理论是以牛顿力学经典理论该理论是以牛顿力学经典理论 为基础的为基础的,但定态不产生辐射又与经典理论自相但定态不产生辐射又与经典理论自相 矛盾矛盾),量子化条件带有量子化条件带有人为人为性质性质,没有指出量子化结果没有指出量子化结果 的的本质本质原因是什么？原因是什么？9Quantum mechanics本章目录本章目录第一章第一章 绪绪 论论1.1 经典物理学的困难经典物理学的困难 Difficulties of classical physics 第一章第一章 绪论绪论Introduction 1.3 原子原子结构的玻构的玻尔尔理理论 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
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