玻尔理论
结构化学
玻尔理论是指一种关于原子结构理论。1913年由玻尔提出。是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的。
理论基础
玻尔理论的基础是普朗克(M. Planck) 的量子论和爱因斯坦的光子学说。1900年 ,普 朗克在研究黑体辐射问题时,提出了著名的量子化理论。该理论指出,物质吸收和发射能量是不连续的。也就是说,物质吸收和发射能量,就像物质微粒一样,只能以单个的、一定 分量的能量,一份一份地或按照这一基本分量的倍数吸收或发射能量 , 即能量是量子化 的。这种能量的最小单位叫能量子,简称量子。1905年,爱因斯坦(A. Einstein)引用普朗克的 量子论并加以推广,用于解释光电效应,提出了光子学说。当能量以光的形式传播时,其最小 单位是光量子(简称光子),实验证明,光子的能量与光的频率成正比。能量 及其他物理量的不连续性是微观世界的重要特征。
基本假设
玻尔在氢原子和类氢原子(即原子核核外只有一个电子的,如、等 )的光谱 以及普朗克的量子论、爱因斯坦的光子学说的基础上,提出了原子结构理论的几点假设。
式 中 为 高 能 级 的 能 量 ;为 低 能 级 的 能 量 。
意义与局限性
玻尔理论不但回答了氢原子稳定存在的原因,而且还成功地解释了氢原子和类氢原 子的光谱现象。氢原子在正常状态时,核外电子处于能量最低的基态,在该状态下运动的 电子既不吸收能量,也不放出能量,电子的能量不会减少,因而不会落到原子核上,原子不 会毁灭。当氢原子从外界获得能量时,电子就会跃迁到能盘较高的激发态,处于激发态的 电子不稳定,就会自发地跃迁回能量较低的轨道,同时将能量以光的形式发射出来。由于 两个轨道即两个能级间的能量差是确定的,且轨道的能量是不连续的,所以发射出光的频 率有确定值,而且是不连续的,因此得到的氢原子光谱是线状光谱。
但是 ,玻尔的原子模 型却无法说明多电子原子的光谱,甚至不能说明氢原子光谱的精细结构。也就是说,玻尔 理论虽然引用了普朗克的量子化概念,却没有跳出经典力学的范围。而电子的运动并不 遵循经典物理学的力学定律,而是具有微观粒子所特有的规律性——波粒二象性,这种特殊的规律性是玻尔在当时还没有认识到的。
参考资料
最新修订时间:2024-05-28 16:54
目录
概述
理论基础
基本假设
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