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★玻尔理论 玻尔理论，关于原子结构的一种理论。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。 行星模型： 玻尔假定，氢原子核外电子是处在一定的线性轨道上绕核运行的，正如太阳系的行星绕太阳运行一样。这是一种类比的科学方法。因此，波尔的氢原子模型可以形象的称作“行星模型"。 定态假设 玻尔假定，氢原子的核外电子在轨道上运行时具有一定的、不变的能量，不会释放能量，这种状态被称为定态。能量最低的定态叫做基态；能量高于基态的定态叫做激发态。根据经典力学，电子在原子核的正电场里运行，应不断释放能量，最后掉入原子核。如果这样，原子就会毁灭，客观世界也将不复存在。因此，波尔的定态假设为解释原子能够稳定存在所必需。 量子化条件 玻尔假定，氢原子核外电子的轨道不是连续的，而是分立的，在轨道上运行的电子具有一定的角动量（L=mvr,其中m为电子质量，v为电子线速度，r为电子线性轨道的半径），只能按下式取值： 式中，n=1,2,3,4,5,……。这一要点称作量子化条件，这是波尔为了解释氢原子光谱提出他的模型所做的革命性假设。式中n称为量子数（主量子数）。 跃迁规则 电子吸收光子就会跃迁到能量较高的激发态，反过来，激发态的电子会放出光子，返回基态或能量较低的激发态；光子的能量为跃迁前后两个能量之差 1913年英国剑桥大学的学生N·Bohr提出了一个假设，成功地解释了H原子光谱。1、基本思想：① 承认卢瑟福的原子天文模型放弃一些经典的电磁辐射理论把量子的概念用于原子系统中 2、玻尔的三条假设：① 原子系统只能存在于一系列不连续的能量状态中（E1、E2、E3···），在这些状态中，电子绕核作加速运动而不辐射能量，这种状态称这为原子系统的稳定状态（定态）频率条件：当原子从一个定态跃迁到另一个定态时，发出或吸收单色辐射的频率满足： 只有当原子从一个较大的能量En的稳定状态跃迁到另一较低能量Ek的稳定状态时，才发射单色光，其频率： 反之，当原子在较低能量En的稳定状态时,吸收了一个频率为n的光子能量就可跃迁到较大能量Em的稳定状态。③处于稳定态中，电子绕核运动的角动量满足角动量量子化条件 假设1 是经验性的，它解决了原子的稳定性问题；假设2 是从普朗克量子假设引申来的，因此是合理的，它能解释线光谱的起源。假设3 表述的角动量量子化原先是人为加进去的，后来知道它可以从德布罗意假设得出； 结论：电子轨道是量子化，能量是量子化的，能量最低的状态叫基态，其他状态叫做激发态。可以用下式计算任一跃迁相关的光子的能量：[1] 优点 成功解释了氢原子光谱不连续的特点. 成功的计算出氢原子的轨道半径：波尔半径A0=53 pm 成功的计算出基态氢原子的能量：B=13.6 eV 引入了量子数 局限性 这个理论本身仍是以经典理论为基础,且其理论又与经典理论相抵触.它只能解释氢原子以及类氢原子（如锂+离子，等）的光谱,在解决其他原子的光谱时就遇到了困难,如把理论用于其它原子时,理论结果与实验不符,且不能求出谱线的强度及相邻谱线之间的宽度.这些缺陷主要是由于把微观粒子(电子,原子等)看作是经典力学中的质点,从而把经典力学规律强加于微观粒子上(如轨道概念)而导致的. “玻尔理论”的提出，打破了经典物理学一统天下的局面，开创了揭示微观世界基本特征的前景，为量子理论体系奠定了基础，这是一种了不起的创举，不愧为爱因斯坦的评价－－玻尔的电子壳层模型是思想领域中最高的音乐神韵。 本文来源：https://www.dywdw.cn/2891d014ad51f01dc381f1c0.html
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2023-02-23
