量子第一章A 联系客服

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(5)原子的稳定结构与线状光谱 当时人们已了解到,原子由原子核和电子组成,电子绕原子核作轨道运动。 根据经典电动力学,带电粒子作加速运动时要辐射电磁波。带负电的电子绕原子核旋转的轨道运动是加速运动,电子要辐射电磁波。由于电子不断辐射电磁波,能量不断减少,电子的轨道半 9 径因而不断变小,直到为0,电子最终会落入原子核中。因此根据经典物理学,原子不能有稳定结构。

实际上,原子是稳定的。在通常情况下,原子不辐射电磁波。经典物理学不能解释原子的稳定结构。

实验表明,当受到外界激发时原子辐射电磁波,并且辐射的电磁波具有线状光谱。巴耳末对实验测量的氢原子光谱线频率,找到了一个经验公式

1??1??RHc?2?2?n? ?mRH?1.0967757?105厘米

?1n,m?1,2,3,?,c:光速n?m

人称巴耳末公式。

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经典物理学不能解释原子发光的线状光谱,更不能解释氢原子的光谱线巴耳末公式。

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§1.2 普朗克原子振动能量取分立值

假设

1900年普朗克认为经典物理学计算的黒体辐射的能量密度公式

28?? U(T,?)?E?(T)3c

是正确的,只是其中的固体原子作一维振动的平均能量E?(T)?kT不对,它不仅同温度T有关,也应该同频率?有关。

他假定原子以频率?作一维振动的

能量取分立值:

E?nh??n?E,n?0,1,2,?,?E?h?

其中h是一个常数。于是

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