玻尔氢原子理论简介
1.玻尔氢原子理论简介 篇一
玻尔原子模型是“高中物理”选修3-5的重要知识,也是教学的难点之一。在实际教学中,学生对于原子这种微观世界的事物理解存在比较大的困难。运用以前所学知识进行对比理解,可以大大降低理解的困难。对比前面所学知识,与玻尔原子模型相类似的是圆周运动中人造卫星绕地球绕行的模型。在实际教学中,巧妙引入人造卫星模型进行适当对比,可以在教学中更好地突破这个难点。
而玻尔原子模型与人造卫星绕地球绕行的模型,它们相似处的对比,我们可从受力特点、运动形式、能量特点等方面进行分析。
第一,二者受力特点相似。两种模型都只受一个场力作用(忽略其他力影响)。玻尔模型中电子受的库伦力为:F=ke2/r2,人造卫星受的万有引力为:F=GMm/r2,二者受力大小都与间距的平方成反比。
第二,二者运动形式相同,都以施力物体为圆心做匀速圆周运动。玻尔模型的电子:ke2r2/r2=m淄2r1,人造卫星:GMmr2/r2=mv2r2。
第三,二者能量特点相似。能量特点可以从动能、势能、动能与势能之和及吸收足够能量都能脱离引力束缚这些方面进行对比,它们有相似之处,依次分析如下。
1动能。由上述12两式得:玻尔模型中电子动能:Ek=ke2/2r3,人造卫星动能:Ek=GMm4,两种模型动能大小都与旋转半径大小成反比,轨道半径越大,动能越小。
2势能。(无穷远势能为零)玻尔模型中电子势能 ,两种模型势能形式相似,且都是轨道半径越大势能越大。
3动能和势能之和。玻尔模型 (将3、5两式带入可得),人造卫星 将4、6两式带入可得)。两种模型各自动能与势能之和的大小,随半径增大而增大。故从内轨道(低能级)向外轨道(高能级)跃迁,皆吸收能量。
4吸收足够能量都能脱离引力束缚。在玻尔模型中电子电离需要吸收的最小能量为 人造卫星要脱离地球束缚,地面上最小的发射速度要满足