1. 普朗克1900年提出量子论,1905年爱因斯坦提出光子学说,成功解释了光电效应实验。任何一种金属都有一个极限频率,只有当入射光的频率大于这个极限频率才能发生光电效应。光电效应实验表明光具有粒子性。光子能量公式E=hν,光电效应方程Ek= hν—W。
2. 德布罗意提出物质波:任何运动的物体,都有一种波与之对应。物质波的波长λ=h/p=h/mv。
1、玻尔的原子理论
定态理论(量子化能级):原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽做加速运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。
跃迁假设:原子从一种定态(能量Em)跃迁到另一种定态(能量En)时,要辐射(或吸收)一定频率的光子,光子能量(hv)由这两个定态的能量差决定的。即hv=Em-En。
轨道假设(量子化轨道):原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态(能量)是不连续的,与它相对应的电子轨道分布也是不连续的。只有满足轨道半径跟电子动量乘积等于 的整数倍,才是可能轨道,即: 其中n是正整数叫做量子数。
玻尔模型中的氢和类氢原子半径:rn=n2r1。r1为基态半径。
电子在每一个轨道上的总能量:En= 。E1为基态能量。
原子处于激发态是不稳定的,会自发地向基态或其它较低激发态跃迁。若是一群原子处于激发态,则各种可能的跃迁都会发生。一群氢原子处于n=k能级,向基态或其它较低激发态跃迁,可能产生的光谱线条数:N=Ck2= k(k-1)。
2、原子核的结合能和比结合能
原子核的结合能指的是核子(质子和中子)在结合成原子核的过程中释放的能量。
原子核的结合能计算方法:测量出原子核的质量和每个核子的质量,计算出核子结合成原子核时的质量亏损,即按照质能关系,质量亏损乘以光速的二次方就是原子核的结合能。
原子核越大,原子核的结合能越大。因此有意义的是原子核的结合能与核子数之比,称为比结合能。比结合能越大,表示原子核越稳定。由于不同原子核中核子的比结合能不同,因此如果原子核发生变化,比如比结合能较小的原子核变成比结合能较大的原子核,就有可能释放出部分结合能,想办法利用这部分能量就是原子能的利用,比如原子弹(核裂变)和氢弹(核聚变)。
典例解析