●备课资料
一、玻尔生平
玻尔(1885-1962)丹麦物理学家,生于哥本哈根,1911年毕业于哥本哈根大学.不久去英国从事研究工作,参加卢瑟福的原子结构研究小组,研究核式原子模型.他最先发现原子序数对化学元素的物理和化学性质的重要意义.1913年他把爱因斯坦和普朗克的量子论与核式原子结合起来,解释了氢原子的发射光谱,因而获得了1922年诺贝尔物理奖.1920年哥本哈根大学根据他的倡议成立了一个理论物理研究所,他担任了该所的所长,直到逝世.
在1925~1926年间创立量子力学的过程中,玻尔领导的哥本哈根物理研究所,成为世界原子物理研究中心.稍后他又提出了经典规律和量子规律之间的对应原理.这些工作对量子论和量子力学的建立起了重要作用.玻尔在原子核反应理论方面也有很大的贡献.他提出的原子核的液滴模型对理解核裂变具有重大意义.
1943年,他从德军占领下的丹麦逃往美国,参加了原子弹的研制工作.战后他极力主张和平利用原子能,还领导建立了欧洲核子研究中心(CERN).
玻尔理论中心的普遍规律
玻尔理论是建立在物理学三方面的进展的基础上的.这三方面是:(1)光谱的实验资料和经验规律;(2)以实验为基础的核式结构模型;(3)从黑体辐射的事实发展出来的量子论.玻尔在这个基础上推究原子内部的情况,在原子物理学上跨进了一大步.
玻尔理论不仅讨论了氢原子的具体问题,这还包括着关于原子的基本规律.可以做如下陈述:
(1)原子只能较长久地停留在一些稳定的状态(简称定态).原子在这些状态时,不发出或吸收能量;各定态有一定的能量,其数值是彼此分隔的,原子的能量不论通过什么方式发生改变,这只能使原子从一个定态跃迁到另一个定态.
(2)原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收辐射时,辐射的频率是一定的.如果用E1和E2代表有关二定态的能量,辐射的频率ν决定于如下关系:
hν =Em-En
式中h为普朗克常数.
上述第一条是关于原子的量子化的定态的陈述.第二条是辐射的频率法则.这些规律不仅对一切原子是正确的,而且对其他微观客体也是适用的,因而是重要的普遍规律.量子化是微观客体的特征,也是它的基本性质.
二、玻尔的原子模型
1.卢瑟福模型的困难
(1)电子绕核运动应辐射电磁波,能量逐渐减少,轨道半径不断变小,最终将落入原子核,即原子应是不稳定的.这与实际情况不符. (2)电子绕核运动辐射的电磁波的频率等于运行频率,随着轨道半径的变小,电磁波频率 |