波尔模型 电子势能是如何推导的

波尔模型 电子势能是如何推导的,第1张

首先,氢原子是最好的标本,因为它只有1个电子,这个电子没有轨道角动量,也就是说这个电子围绕氢原子核做匀速圆周运动:库仑引力提供向心力:ke²/r²=mv²/r……①。

电子在库仑场中的势能Ep是引力对距离的导数,Ep=dF/dr=-ke²/r……②以无穷远的地方为零势能面

电子动能Ek=05mv²……③,把①代入③,有Ek=05ke²/r=ke²/2r……④。

电子总能量E=Ek+Ep=-ke²/2r≈-9×(10^9)Nm²/C²×[16×10^(-19)C]²÷[2×5292×10^(-11)m]≈-217687×10^(-18)J≈-1360544eV

其中,9×(10^9)Nm²/C²是库仑常数,16×10^(-19)C是电子电量,5292×10^(-11)m是氢原子的第一玻尔半径,也就是氢原子基态时的电子公转半径。

按照他的理论,光谱的光是电子越级时的能量差照成的,但He原子只有一层,理论上不能发光的,所以无法解释

电子并不是在内做简单的向心运动,这和宏观的运动很不一样,我们在初中,高中勉强认为是圆周运动,其实是无规则,无序的运动,只不过它们出现的概率的点集(电子云)恰好像是圆周运动罢了

波尔理论 编辑词条创建词条 一波尔理论提出的背景1913年波尔在卢瑟福含核原子模型的基础上,结合普朗克(MPlanck)的量子论、爱因斯坦(AEinstein)的光子学说,提出了氢原子的电子结构理论。二波尔理论简介波尔根据辐射的不连续性和线状光谱有间隔的特性,推论原子中电子的能量也不可能是连续的,而是量子化的,并大胆假设提出了原子的波尔模型:(1)原子中的电子不能沿任意的轨道运动,而只能在有确定半径和能量的轨道上运动,即电子运动的轨道是量子化的,电子在这些轨道上运动时并不辐射出能量;(2)在正常情况下,原子中的电子尽可能处于离核最近的轨道上,这时电子被原子核束缚较牢,其能量最低,称为基态(ground state);当原子受到辐射、加热获得能量后,电子可以跃迁到离核较远的轨道上去,即电子被激发到高能量的轨道上,这时原子处于激发态(excited state)。轨道的这些不同的能量状态,称为能级(energy level)。

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