4　玻尔的原子模型　能级

[学习目标]　1.知道玻尔原子结构理论的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念，会计算原子跃迁时吸收或辐射光子的能量.3.能用玻尔原子结构理论简单解释氢原子光谱．

一、玻尔的原子结构理论

1．定态假设：电子围绕原子核运动的轨道不是任意的，而是一系列分立的、特定的轨道．当电子在这些轨道上运动时，原子是稳定的，不向外辐射能量，也不吸收能量，这些状态称为定态．

2．跃迁假设：原子处在定态的能量用En表示，此时电子以rn的轨道半径绕核运动，n称为量子数．当原子中的电子从一定态跃迁到另一定态时，才发射或吸收一个光子，光子的能量hν＝En－Em，式中En和Em分别是原子的高能级和低能级．

3．轨道量子化假设：围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立值，即电子的可能轨道也是不连续的，称之为轨道量子化．氢原子的轨道半径rn＝n2r1(n＝1,2,3...)，r1＝0.53×10－10 m.

二、氢原子的能级

1．能级：在玻尔的原子结构模型中，不同的轨道实际上对应了不同的状态，不同的状态对应不同的能量，因此原子的能量也是不连续的，即原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫做能级．

2．基态：能量最低的状态叫做基态．

3．激发态：除基态之外的其他状态叫做激发态．

4．氢原子的能级

氢原子各能级的关系为En＝(n＝1,2,3...)，其中，氢原子的基态能量E1＝－13.6 eV，其他各激发态的能量为E2＝－3.4 eV，E3＝－1.51 eV...

三、玻尔原子结构理论的意义

1．玻尔的原子结构比较完美地解释了氢光谱，他用能级跃迁的概念阐明了光谱的吸收和发射，第一次将量子概念引入原子模型，推动了量子力学的发展．

2．局限性

保留了经典粒子的观念，把电子的运动仍然看做经典力学描述下的轨道运动．玻尔理论是不完善的．