第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
一 氢原子光谱的规律性
1885 年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见
光部分的规律
?,5,4,3,nm
2
46.3 6 5 22
2
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1890 年瑞典物理学家里德伯给出氢原子光谱公式
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里德伯常量 17 m100 9 7 3 7 3 1 5 3 4.1 ???R
第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
莱曼系 ?,3,2,)1
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紫外
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?,7,6,)151(1 22 ???? nnR??普丰德系
?,8,7,)161(1 22 ???? nnR??汉弗莱系
红外
第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
二 卢瑟福的原子有核模型
1897年 J.J.汤姆孙发现电子
1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋糕模型”
卢瑟福的原子有核模型（行星模型）
原子中的正电荷和原子的质量均匀地分布在半径
为 的球体范围内, 电子浸于其中,m10 10?
原子的中心有一带正电的原子核，它几乎集中了
原子的全部质量，电子围绕这个核旋转，核的尺寸与
整个原子相比是很小的,
第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
三 氢原子的玻尔理论
（ 1） 经典核模型的困难
根据经典电磁理论，电子绕
核作匀速圆周运动，作加速运动
的电子将不断向外辐射电磁波,
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+
原子不断地向外辐射能量，
能量逐渐减小，电子绕核旋转的
频率也逐渐改变，发射光谱应是
连续谱；
由于原子总能量减小，电子
将逐渐的接近原子核而后相遇，
原子不稳定,
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+e?
第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
（ 2） 玻尔的三个假设
假设一 电子在原子中，可以在一些 特定 的轨道上
运动而 不 辐射电磁波，这时原子处于 稳定 状态（ 定态 ），
并具有一定的能量,
π2
hnrmL ?? v量子化条件
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频率条件
假设二 电子以速度 在半径为 的圆周上绕核运
动时，只有电子的 角动量 等于 的 整数倍 的那些
轨道是 稳定 的, π2h
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主 量子数
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假设三 当原子从高能量 的定态跃迁到低能量
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第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
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第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
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第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
玻尔理论对氢原子光谱的解释
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第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
（ 1） 正确地指出 原子能级 的存在（原子能量量子化）；
（ 2） 正确地指出 定态 和 角动量量子化 的概念；
（ 3） 正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；
四 氢原子玻尔理论的意义和困难
（ 4） 无法解释 比氢原子更复杂的原子；
（ 5） 把微观粒子的运动视为有确定的 轨道 是不正确的；
（ 6） 是 半 经典 半 量子 理论，存在逻辑上的缺点，即把
微观粒子看成是遵守经典力学的质点，同时，又
赋予它们量子化的特征,
一 氢原子光谱的规律性
1885 年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见
光部分的规律
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第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
二 卢瑟福的原子有核模型
1897年 J.J.汤姆孙发现电子
1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋糕模型”
卢瑟福的原子有核模型（行星模型）
原子中的正电荷和原子的质量均匀地分布在半径
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原子的中心有一带正电的原子核，它几乎集中了
原子的全部质量，电子围绕这个核旋转，核的尺寸与
整个原子相比是很小的,
第十九章 量子物理19 – 4 氢原子的玻尔理论
三 氢原子的玻尔理论
（ 1） 经典核模型的困难
根据经典电磁理论，电子绕
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（ 2） 玻尔的三个假设
假设一 电子在原子中，可以在一些 特定 的轨道上
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并具有一定的能量,
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动时，只有电子的 角动量 等于 的 整数倍 的那些
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（ 1） 正确地指出 原子能级 的存在（原子能量量子化）；
（ 2） 正确地指出 定态 和 角动量量子化 的概念；
（ 3） 正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；
四 氢原子玻尔理论的意义和困难
（ 4） 无法解释 比氢原子更复杂的原子；
（ 5） 把微观粒子的运动视为有确定的 轨道 是不正确的；
（ 6） 是 半 经典 半 量子 理论，存在逻辑上的缺点，即把
微观粒子看成是遵守经典力学的质点，同时，又
赋予它们量子化的特征,
