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玻尔理论
发表日期:2019-05-28 03:08| 来源 :本站原创 | 点击数:
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  玻尔理论是指一种关于原子布局的理论。1913年由玻尔提出。是在卢瑟福原子模子根本上加上普朗克的量子概念后成立的。

  Bohr Theory

  1913年

  合用范畴范畴

  意义与局限性

  玻尔理论的根本是普朗克(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,提出了出名的量子化理论。该理论指出,物质接收和发射能量是不持续的。也就是说,物质接收和发射能量,就像物质微粒一样,只能以单个的、必然 分量的能量,一份一份地或按照这一根基分量的倍数接收或发射能量 , 即能量是量子化 的。这种能晕的最小单元叫能量子,简称量子。1905年,爱因斯坦(A. Einstein)援用普朗克的 量子论并加以推广,用于注释光电效应,提出了光子学说。当能量以光的形式传布时,其最小 单元是光量子(简称光子),尝试证明,光子的能量与光的频次成反比。能量 及其他物理量的不持续性是微观世界的主要特征。

  玻尔在氧原子和类氢原子(即原子核核外只要一个电子的,如

  等 )的光谱 以及普朗克的量子论、爱因斯坦的光子学说的根本上,提出了原子布局理论的几点假设。

  核外电子只能在某些特定的(有确定的半径和能量)圆形轨道上绕核活动,电子在 这些合适量子化前提的轨道上活动时,处于不变形态,这些轨道的能量形态不随时间而改 变 ,因此被称为定态轨道。在定态轨道上活动的电子既不接收能量,也不放出能量。

  电子在分歧轨道上活动时,其能量是分歧的。轨道离核愈远,能量愈高。当原子中 的电子处于离核比来的轨道时,它们处于最低的能量形态,称为基态。当原子从外界获得 能量时,电子能够跃迁到离核较远、能量较髙的轨道上,这种形态称为激发态。电子的能 S量是量子化的,它不成能处于两个答应的相邻轨道的能量之间。

  电子在能量分歧的轨道之间跃迁时,原子才会接收或放出能量。处于激发态的电 子不不变,能够跃迁到离核较近的轨道上,同时释放出光能。释放出光能(光的频次)的 大小决定于两轨道之间的能量差,其关系式为:

  为 髙 能 级 的 能 量 ;

  为 低 能 级 的 能 量 。

  意义与局限性

  玻尔理论不单回覆了氢原子不变具有的缘由,并且还成功地注释了氢原子和类氢原 子的光谱现象。氢原子在一般形态时,核外电子处于能量最低的基态,在该形态下活动的 电子既不接收能量,也不放出能量,电子的能量不会削减,因此不会落到原子核上,原子不 会扑灭。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 电子不不变,就会自觉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。因为 两个轨道即两个能级间的能量差是确定的,且轨道的能量是不持续的,所以发射出光的频 率有确定值,并且是不持续的,因而获得的氢原子光谱是线状光谱。

  可是 ,玻尔的原子模 型却无法申明多电子原子的光谱,以至不克不及申明氢原子光谱的精细布局。也就是说,玻尔 理论虽然援用了普朗克的量子化概念,却没有跳出典范力学的范畴。而电子的活动并不 遵照典范物理学的力学定律,而是具有微观粒子所特有的纪律性——波粒二象性,这种特 殊的纪律性是玻尔在其时迳没有认到的。

  玻尔理论的创立及其科学方式研究 张文根; 王存虎 宝鸡文理学院学报(天然科学版) 1998-09-10

  (无机化学第五版 高档教育出书社 大连理工大学无机化学教研室)

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