无机化学-原子结构与元素周期系核外电子运动-四个量子数省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

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第5章
原子结构与元素周期系
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棱镜
氢原子光谱示意图
狭缝
415nm
435nm
487nm
660nm
电子束
氢放电管
式中，R为常数，n1、n2必须是正整数且n1<n2
氢原子光谱示意图
电子束

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玻尔模型认为, 电子只能在若干圆形固定轨道上绕核运动。它们是符合一定条件轨道：电子轨道角动量P只能等于h/(2)整数倍：
从距核最近一条轨道算起, n值分别等于1, 2, 3, 4, 5, 6, 7。依据假定条件算得 n = 1 时允许轨道半径为 53 pm, 这就是著名玻尔半径。
★关于固定轨道概念
玻尔理论主要内容——Bohr’s model
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原子只能处于上述条件所限定几个能态。
指除基态以外其余定态. 各激发态能量随 n 值增大而增高。电子只有从外部吸收足够能量时才能抵达激发态。
定态(stationary states)：
全部这些允许能态之统称。电子只能在有确定半径和能量定态轨道上运动, 且不辐射能量。
基态(ground state):
n 值为 1 定态。通常电子保持在能量最低这一基态。基态是能量最低即最稳定状态。
激发态(excited states):
★关于轨道能量量子化概念
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电子运动状态量子力学概念
+
量子化轨道
定态
stationary state
能量含有确定值
基态
ground state
激发态
excited state
能量最低
n=1
n=2
n=3
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● 计算氢原子电离能
● 解释了 H 及 He+、Li2+、B3+ 原子光谱
波型 Hα Hβ Hγ Hδ
计算值 /nm
试验值 /nm
● 说明了原子稳定性
● 对其它发光现象（如Ｘ射线形成）也能解释
玻尔理论成功之处——
Bohr’s model
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● 不能解释氢原子光谱
在磁场中分裂
● 不能解释氢原子光谱
精细结构
● 不能解释多电子原子
光谱
玻尔理论不足之处——
Bohr’s model
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1. 光波粒二象性
20世纪初，爱因斯坦提出了质能转换关系：
E = mc2
光含有动量和波长，也即光含有波粒二象性。
因为 E = hv c = v
hv = mc2 = mcv 
所以 
 = h / mc = h / p
式中，c 为光速, h为普朗克常数， h =10-34J·sˉ1 ， p为光子动量。
微观粒子运动特征
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光波、粒二象性揭示了光被人们忽略另一面，反之，粒子是否也含有被忽略另一面，即波动性质呢？
德·布罗意(de · Broglie)提出微观粒子也含有波性质，并假设：
 = h / mv
式中，  为粒子波波长；v为粒子速率，m为粒子质量
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电子衍射试验示意图
电子衍射示意图
1927年，粒子波假设被电子衍射试验所证实。
定向电子射线
晶片光栅
衍射图象
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