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F波尔的量子论
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氢原子光谱 Balmer公式
对于微观世界的探索,人们相信一切有规律的物质运动必然以有规律的信息向外界展示,原子的结构也是如此。
一、氢原子光谱的实验规律
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每条谱线在光谱中,位置确定,即波长确定。
谱线的间距随谱线波长的减少而递减。
之后又相继发现几个谱系:赖曼系,帕邢系,…
相邻谱线间距确定,即谱线波长差确定。
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二 、 Balmer公式
为找到氢原子线状光谱的规律,Johann Jakob Balmer(瑞士中学教师) 的工作是:
根据乐理中关于谐音是音阶对基音的整数比的规律,各谱线应由相同的原理构成。
果然是整数比。但并不和谐。
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第二、四项乘4/4得到:
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进一步求分母的和谐性:
归纳为:
巴尔末公式
用波数表示:
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里德伯提出(1889):
巴尔末公式 1885
里德伯常数
称为光谱项
氢原子的光谱可表示为光谱项之差。
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氢原子的光谱可表示为光谱项之差。
k决定光谱的“系”,n 决定光谱同一系中的谱线。
氢原子光谱系的一般光谱线波数:
可见光区
紫外区
红外区
赖曼系
巴尔末系
帕邢系
布拉开系
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玻尔的原子量子论
氢原子的光谱可表示为光谱项之差。
为了给氢原子的Balmer公式找到一个合理而自然的理论解释,波尔(Bohr)提出一个理论框架,第一次将氢原子的行为纳入到一个理论体系中。
原子的经典模型
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原子的经典模型困难:
不能解释线状光谱;
带电的电子在空间作变速运动,其能量以电磁波的形式向外辐射,辐射电磁波的频率与电子绕核运动的频率相同,其能量逐渐减少时,辐射的电磁波的频率应逐渐减少,应是连续光谱。
不能解释原子的稳定结构:
带电的电子在空间作变速运动,其能量以电磁波的形式向外辐射能量逐渐减少,电子最终将落到核上,而不可能稳定绕核运动。
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