氢原子玻尔模型的教学参考

摘要：原子物理部分教材中只提供了结论公式，并没有提供公式形成的过程，学生在学习的时候没有代入感，从而在理解上比较困难，也就容易遗忘。但有时候教师通过提供很少的补充内容，就可以推导出整个理论架构，学生如果参与了推导的过程，既能提高学生的科学探究能力，更好的理解和记忆，也能通过物理理论的形成过程，更好的构建物理观念，并且感受物理思想的魅力，促进形成科学责任与态度。

关键词：原子核式结构;玻尔模型;氢原子能级;巴尔末公式;里德伯公式

一、原子的核式结构

（一）核式结构模型的内容

1897年，汤姆逊在研究阴极射线时发现了电子，提出了关于原子的一个结构模型。1909年，由于汤姆逊原子模型在解释α粒子散射实验中遇到了困难，卢瑟福大胆地提出了自己的核式结构模型：原子的内部及其空旷，它的几乎全部质量和正电都集中在一个很小的区域，叫原子核，而电子就在空旷的原子内部绕核运动。

（二）核式結构模型的局限性

核式结构模型虽然成功的解释了α粒子散射实验，但与经典物理中原子的稳定性以及原子的分立光谱等结论相矛盾，因此引入新观念是必要的。

二、氢原子的玻尔理论

1913年玻尔分析了卢瑟福模型的问题后，将当时还未被物理学界普遍接受的新兴量子理论应用到了氢原子中，提出了自己关于原子结构的三条假设。假设如下：

1.电子只能在一些特定半径的轨道上绕核转动，这些轨道的能量不变 ，称为定态轨道。

此处里德伯常数，可见经验常数可以通过基本物理量进行计算，通由此可检验理论的正确性，通过计算可得里德伯常数的理论值R=1.09737.315107，而实验值RH=1.09677.58107，可见理论与实验符合很好。

可见只要简单的提供玻尔模型的三个假设，我们就可以构建整个玻尔模型的架构，可以为学生的科学探究提供很好的原材料，让他们在知识的形成中形成科学观念，感受科学魅力，形成科学态度。有这么多的优点，何乐而不为呢！

参考文献：

[1]杨福家.原子物理学（4版）[M].北京：高等教育出版社，2008.

作者简介：刘钦钊（1985-），男，安徽淮北人，硕士，中教二级，研究方向：高中物理教学。