玻爾的原子模型裡面的知識點?同學們好，歡迎來到十點課堂丨跟勇哥學物理的直播間，我是勇哥，下面我們就來聊聊關于玻爾的原子模型裡面的知識點?接下來我們就一起去了解一下吧!

玻爾的原子模型裡面的知識點

同學們好，歡迎來到十點課堂丨跟勇哥學物理的直播間，我是勇哥。

前面的課程中我們提到過光的波粒二象性，光的幹涉、衍射和偏振證明光具有波動性，光電效應和康普頓效應說明光具有粒子性。

光電效應是指由于光照使金屬闆帶點的現象。

在解釋光電效應時，愛因斯坦提出光是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量E=hν

金屬闆中的電子吸收了光子的能量，從金屬闆表面溢出，原來不帶電的金屬闆就帶上來正電。

那麼光子是怎樣産生的？我們這節課講的《玻爾的量子結構》就來解決這個問題。

玻爾首先承認盧瑟福提出的核式結構的正确性，在原子核的中心區域存在原子核，但是核外電子是如何分布和運動的，盧瑟福沒有給出合理的解釋。

玻爾在普朗克的量子論和愛因斯坦關于光子概念的啟發下，在1913年提出了自己的原子結構模型-也就是量子結構假說。

量子結構假說包含兩方面的内容：

1、軌道量子化和能量量子化

2、電子躍遷

軌道量子化：電子在庫侖力的作用下繞原子核做圓周運動，但是軌道是不連續的，是分立的，量子化的。

電子在不同軌道上運動時，原子處于不同的狀态，原子在不同的狀态具有不同的能量，所以電子在不同軌道上運動時，原子處于不同的狀态，原子在不同的狀态具有不同的能量，所以原子的能量是量子化的，這些量子化的能量值叫做能級。

以氫原子為例，以下是氫原子的能級圖：

原子這些具有确定的穩定狀态，稱為定态，也就是每一個能級就是一個定态。其中最低能級叫做基态，其他較高的能級叫做激發态。

有些同學看到原子的能量可能不理解，以氫原子為例，其實氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統的電勢能的總和。

電子圍繞原子核做圓周運動，具有速度，就一定具有動能，由于庫侖力提供向心力，就能夠推導出動能的表達式。

電子的電勢能教材中沒有提到，電勢能Ep=±qψ，做題時也都會作為材料給出來。

在原子的量子結構模型中，最為重要的就是電子躍遷。

從我們前面的視頻中大家也都了解到，電子在圍繞原子核運功是不穩定的，會突然從一個軌道上消失，從另一個軌道上出現。這個過程就是電子的躍遷。

電子躍遷有兩種情況：

（1）電子從高能級向低能級躍遷，釋放能量，會以光子的形式從原子中釋放出去，所以原子的總能量減小，電子的動能會增加。這個根據咱們剛剛推導的電子的動能公式中可以分析，半徑r減小，動能Ek增加。

電子向下躍遷以光子的形式釋放能量，這個能量等于兩個軌道的能級差，比如從n=3向n=2的軌道上躍遷，釋放的能量E=E3-E2=hν，ν就是光子的頻率。

還有一個重要的知識點就是從高能級向低能級躍遷是放出幾種頻率的光子？

比如從n=3向基态n=1躍遷，就像從第三個台階向第一個台階跳，有兩種方式，一種是先跳到2台階，再從2跳到1上，還有一種是從第三個台階直接跳到第一個台階。由于躍遷到不同軌道的能級差不同，所以放出的光子頻率不同。

從n=3向基态n=1躍遷，釋放出3中不同頻率的光子；

從n=4向基态n=1躍遷，釋放出6中不同頻率的光子；這個滿足數學中排列組合的公式Cn2=n（n-1）/2

（2）電子從低能級向高能級躍遷，吸收能量，原子的總能量減小，電子的動能會增加。

電子向上躍遷吸收能量時，可以吸收光子或者電子的能量，如果是光子，就要吸收特定頻率的光子，比如從n=3直接向n=1的躍遷時，釋放出的光子能量為E3-E1=hν3，從n=1向上跳到n=3時就要吸收頻率為ν3的光子，頻率大和頻率小都不躍遷，必須恰好是能級差才可以。

如果是吸收電子或者其他粒子的能量，從低能級向高能級躍遷，隻要達到（大于或等于）能級差的能量就可以躍遷。

如果電子吸收的能量都能夠讓電子從n=1的基态直接躍遷到脫離原子核的束縛，電子就從原子核中跑出來了，就發生了電離。這就是光電效應現象，電子吸收了光子的能量，從金屬闆中溢出。

到此，我們就理解了玻爾的量子結構，中間有個原子核，核外電子在不同軌道上運動，電子在軌道上躍遷，會釋放或吸收光子。

玻爾的量子結構，成功的解釋了氫原子光譜。但是稍微複雜的原子的光譜玻爾理論還是無法解釋，還是探索的過程中。

所以關于光譜分析，我們有一個大概的了解就可以。

光譜分為發射光譜和吸收光譜。發射光譜又分為連續譜和線狀譜。

熾熱的固體、液體或高壓氣體發出的光是連續光譜，各種頻率的光都有。

各種原子的發射光譜都是線狀譜，說明原子隻發出幾種特定頻率的光子，不同頻率對應不同位置的亮線，所以線狀譜也叫做原子的特征譜線。根據原子的特征譜線分析鑒别物質和确定物質的組成成分，這種方法稱作光譜分析。

吸收光譜也叫作暗線光譜，是在連續譜的基礎上缺失了某些特征譜線，在連續譜上出現了一條一條的暗線。太陽光就是一種暗線光譜。

本來太陽光中含有各種顔色的光，但當陽光透過太陽的高層大氣射向地球時，太陽高層大氣中含有的元素會吸收自己的特征譜線的光，所以就出現了暗線。通過對這些暗線進行分析，我們知道太陽的大氣層中存在鈉、鎂、銅、鋅、鎳等金屬元素。

本節課知識較多，勇哥不在課上分析例題了，有問題給勇哥留言。謝謝大家，今天就到這裡，下次見。

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