物理原子結構知識總結

　　物理原子結構是高中物理選修模組裡的一個知識點，為了方便同學們複習，接下來小編為你整理了，一起來看看吧。

　　物理原子結構知識：原子核結構模型

　　1、電子的發現和湯姆生的原子模型：

　　⑴電子的發現：

　　1897年英國物理學家湯姆生，對陰極射線進行了一系列研究，從而發現了電子。

　　電子的發現表明：原子存在精細結構，從而打破了原子不可再分的觀念。

　　⑵湯姆生的原子模型：

　　1903年湯姆生設想原子是一個帶電小球，它的正電荷均勻分佈在整個球體內，而帶負電的電子鑲嵌在正電荷中。

　　2、粒子散射實驗和原子核結構模型

　　⑴粒子散射實驗：1909年，盧瑟福及助手蓋革和馬斯頓完成的。

　　⑵原子的核式結構模型：

　　由於粒子的質量是電子質量的七千多倍，所以電子不會使粒子運動方向發生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對粒子的運動產生明顯的影響。

　　如果正電荷在原子中的分佈，像湯姆生模型那模均勻分佈，穿過金箔的粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡，粒了運動將不發生明顯改變。散射實驗現象證明，原子中正電荷不是均勻分佈在原子中的。

　　1911年，盧瑟福通過對粒子散射實驗的分析計算提出原子核式結構模型：在原子中心存在一個很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質量，帶負電荷的電子在核外空間繞核旋轉。

　　原子核半徑約為10-15m，原子軌道半徑約為10-10m。

　　⑶光譜

　　①觀察光譜的儀器，分光鏡

　　②光譜的分類，產生和特徵

　　發射光譜連續光譜產 生特 徵

　　由熾熱的固體、液體和高壓氣體發光產生的由連續分佈的，一切波長的光組成

　　明線光譜由稀薄氣體發光產生的由不連續的一些亮線組成

　　吸收光譜高溫物體發出的白光，通過物質後某些波長的光被吸收而產生的在連續光譜的背景上，由一些不連續的暗線組成的光譜

　　③ 光譜分析：

　　一種元素，在高溫下發出一些特點波長的光，在低溫下，也吸收這些波長的光，所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特徵譜線，用來進行光譜分析。

　　物理原子結構知識：氫原子光譜

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　　物理原子結構知識：原子的能級

　　玻爾的原子模型：

　　1.原子核式結構模型與經典電磁理論的矛盾兩方面

　　a.電子繞核作圓周運動是加速運動，按照經典理論，加速運動的電荷，要不斷地向周圍發射電磁波，電子的能量就要不斷減少，最後電子要落到原子核上，這與原子通常是穩定的事實相矛盾。

　　b.電子繞核旋轉時輻射電磁波的頻率應等於電子繞核旋轉的頻率，隨著旋轉軌道的連續變小，電子輻射的電磁波的頻率也應是連續變化，因此按照這種推理原子光譜應是連續光譜，這種原子光譜是線狀光譜事實相矛盾。

　　2.玻爾理論

　　上述兩個矛盾說明，經典電磁理論已不適用原子系統，玻爾從光譜學成就得到啟發，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三個假設：

　　①定態假設：原子只能處於一系列不連續的能量狀態中，在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然做加速運動，但並不向外在輻射能量，這些狀態叫定態。

　　②躍遷假設：原子從一個定態設能量為Em躍遷到另一定態設能量為En時，它輻射成吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態的能量差決定，即hv=Em-En

　　③軌道量子化假設，原子的不同能量狀態，跟電子不同的執行軌道相對應。原子的能量不連續因而電子可能軌道的分佈也是不連續的。

　　⑶玻爾的氫子模型：

　　①氫原子的能級公式和軌道半徑公式：玻爾在三條假設基礎上，利用經典電磁理論和牛頓力學，計算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑，以及電子在各條軌道上執行時原子的能量，包括電子的動能和原子的熱能。

　　②氫原子的能級圖：氫原子的各個定態的能量值，叫氫原子的能級。按能量的大小用圖開像的表示出來即能級圖。

　　其中n=1的定態稱為基態。n=2以上的定態，稱為激發態。