基本介紹
- 中文名：玻爾理論
- 外文名：Bohr Theory
- 提出者：玻爾
- 提出時間：1913年
- 套用學科：物理
- 適用領域範圍：結構化學
理論基礎,基本假設,意義與局限性,
理論基礎
玻爾理論的基礎是普朗克（M. Planck） 的量子論和愛因斯坦的光子學說。1900年 ，普 朗克在研究黑體輻射問題時，提出了著名的量子化理論。該理論指出，物質吸收和發射能量是不連續的。也就是說，物質吸收和發射能量，就像物質微粒一樣，只能以單個的、一定 分量的能量，一份一份地或按照這一基本分量的倍數吸收或發射能量 , 即能量是量子化 的。這種能量的最小單位叫能量子，簡稱量子。1905年，愛因斯坦（A. Einstein）引用普朗克的 量子論並加以推廣，用於解釋光電效應，提出了光子學說。當能量以光的形式傳播時,其最小 單位是光量子（簡稱光子），實驗證明，光子的能量與光的頻率成正比。能量 及其他物理量的不連續性是微觀世界的重要特徵。
基本假設
玻爾在氧原子和類氫原子（即原子核核外只有一個電子的，如 
、
等 ）的光譜 以及普朗克的量子論、愛因斯坦的光子學說的基礎上，提出了原子結構理論的幾點假設。
- 核外電子只能在某些特定的（有確定的半徑和能量）圓形軌道上繞核運動，電子在 這些符合量子化條件的軌道上運動時，處於穩定狀態，這些軌道的能量狀態不隨時間而改 變 ，因而被稱為定態軌道。在定態軌道上運動的電子既不吸收能量，也不放出能量。
- 電子在不同軌道上運動時，其能量是不同的。軌道離核愈遠，能量愈高。當原子中 的電子處於離核最近的軌道時，它們處於最低的能量狀態，稱為基態。當原子從外界獲得 能量時，電子可以躍遷到離核較遠、能量較髙的軌道上，這種狀態稱為激發態。電子的能 S量是量子化的，它不可能處於兩個允許的相鄰軌道的能量之間。
- 電子在能量不同的軌道之間躍遷時，原子才會吸收或放出能量。處於激發態的電 子不穩定，可以躍遷到離核較近的軌道上，同時釋放出光能。釋放出光能（光的頻率）的 大小決定於兩軌道之間的能量差，其關係式為：
式 中 
為 髙 能 級 的 能 量 ；
為 低 能 級 的 能 量 。
意義與局限性
玻爾理論不但回答了氫原子穩定存在的原因，而且還成功地解釋了氫原子和類氫原 子的光譜現象。氫原子在正常狀態時，核外電子處於能量最低的基態，在該狀態下運動的 電子既不吸收能量，也不放出能量，電子的能量不會減少，因而不會落到原子核上,原子不 會毀滅。當氫原子從外界獲得能量時，電子就會躍遷到能盤較高的激發態，處於激發態的 電子不穩定，就會自發地躍遷回能量較低的軌道，同時將能量以光的形式發射出來。由於 兩個軌道即兩個能級間的能量差是確定的，且軌道的能量是不連續的，所以發射出光的頻 率有確定值，而且是不連續的，因此得到的氫原子光譜是線狀光譜。
但是 ，玻爾的原子模 型卻無法說明多電子原子的光譜，甚至不能說明氫原子光譜的精細結構。也就是說，玻爾 理論雖然引用了普朗克的量子化概念,卻沒有跳出經典力學的範圍。而電子的運動並不 遵循經典物理學的力學定律，而是具有微觀粒子所特有的規律性——波粒二象性，這種特 殊的規律性是玻爾在當時逕沒有認到的。
玻爾