玻尔原子模型与量子模型区别,为什么说玻尔理论是半经典半量子?

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为什么说玻尔理论是半经典半量子?

是因为玻尔模型仍然沿用了经典的电子轨道概念.

玻尔模型将经典力学的规律应用于微观的电子,不可避免地存在一系列困难。根据经典电动力学,做加速运动的电子会辐射出电磁波,致使能量不断损失,而玻尔模型无法解释为什么处于定态中的电子不发出电磁辐射。玻尔模型对跃迁的过程描写含糊。因此玻尔模型提出后并不被物理学界所欢迎,还遭到了包括卢瑟福、薛定谔在内的诸多物理学家的质疑。玻尔曾经的导师、剑桥大学的约瑟夫·汤姆生拒绝对其发表评论。薛定谔甚至评价说是“糟透的跃迁”。

此外,玻尔模型无法揭示氢原子光谱的强度和精细结构,也无法解释稍微复杂一些的氦原子的光谱,以及更复杂原子的光谱。因此,玻尔在领取1922年诺贝尔物理学奖时称:“这一理论还是十分初步的,许多基本问题还有待解决。”

玻尔模型引入了量子化的条件,但它仍然是一个“半经典半量子”的模型。完全解决原子光谱的问题必须彻底抛弃经典的轨道概念。尽管玻尔模型遇到了诸多困难,然而它显示出量子假说的生命力,为经典物理学向量子物理学发展铺平了道路。

玻尔的原子理论?

玻尔理论,关于原子结构的一种理论。1913年由玻尔提出。是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的。

  玻尔假定,氢原子的核外电子在轨道上运行时具有一定的、不变的能量,不会释放能量,这种状态被称为定态。能量最低的定态叫做基态;能量高于基态的定态叫做激发态。根据经典力学,电子在原子核的正电场里运行,应不断释放能量,最后掉入原子核。如果这样,原子就会毁灭,客观世界也将不复存在。因此,波尔的定态假设为解释原子能够稳定存在所必需。

  这个理论本身仍是以经典理论为基础,且其理论又与经典理论相抵触.它只能解释氢原子以及类氢原子(如锂+离子,等)的光谱,在解决其他原子的光谱时就遇到了困难,如把理论用于其它原子时,理论结果与实验不符,且不能求出谱线的强度及相邻谱线之间的宽度.这些缺陷主要是由于把微观粒子(电子,原子等)看作是经典力学中的质点,从而把经典力学规律强加于微观粒子上(如轨道概念)而导致的。

  “玻尔理论”的提出,打破了经典物理学一统天下的局面,开创了揭示微观世界基本特征的前景,为量子理论体系奠定了基础,这是一种了不起的创举,不愧为爱因斯坦的评价--玻尔的电子壳层模型是思想领域中最高的音乐神韵。

玻尔理论是什么?

      玻尔理论是指一种关于原子结构的理论。1913年由玻尔提出。是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的。

       理论基础玻尔理论的基础是普朗克(M. Planck) 的量子论和爱因斯坦的光子学说。

量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别?

先从原子轨道说起。最早一批化学家把化学反应认识到原子,以为原子就是最小单位。但是自从汤姆逊发现电子以后,发现原子内部是有结构的。起初有很多模型解释原子的微观结构,其中比较合理的模型是波尔提出的氢原子模型,这一模型中提出了轨道和能级的概念,电子可以在不同能量的轨道上运动。轨道是用来描述电子运动状态的。

但量子力学提出后,发现原子中电子的运动是不确定的,只能用某处出现的概率表示。通过解氢原子的薛定谔方程,可以得到电子的波函数,也是描述电子运动状态的一种方法。波函数可以知道电子在某空间出现的概率。对比波尔模型,电子在球坐标中出现的最大概率处就是波尔半径。因此轨道一词仍被沿用,但其实质上是表示电子的运动状态,也就是在空间哪个区域出现的概率!

知道这个以后,原子轨道就是解薛定谔方程电子可能出现的解(就是一个函数方程的解是一个函数)。s,p,f轨道等等表示不同的解。轨道图形就是电子出现的概率图。氢原子只有一个电子,因此比较好解。电子越多解薛定谔方程就越难,因此发展了许多解法。

那么杂化轨道,就是一个原子在形成化合物时电子的运动状态。也就是说杂化轨道是用来解释形成化合物时内部电子的规律是如何影响到一个分子的具体结构的。抛开较深的量子力学理论不说,从化学结构的角度也可以大致理解这一概念。就碳来说,s轨道电子受激发跃迁到p轨道,就是原状态是s的电子性质发生了改变,那么相应的,其他电子的性质也要改变,这就发生了杂化。杂化轨道的形状是有利于成键的,比如当可以形成四个键时,空间的形状就是一个四面体。

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