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玻爾原子模型是由丹麥物理學家尼爾斯·玻爾於1913年提出的重要原子結構模型。這個模型成功解釋了原子光譜的離散性以及原子的穩定性問題。在玻爾模型中,電子繞原子核運行在特定的軌道上,每個軌道對應不同的能量級別。
玻爾模型的核心假設是電子只能存在於特定的穩定軌道上。與經典物理理論不同,玻爾提出在這些特定軌道上運動的電子不會輻射能量,因此原子能夠保持穩定。這解決了經典理論中電子會螺旋墜入原子核的問題。
在玻爾模型中,電子只能通過吸收或發射特定能量的光子來進行能階躍遷。當電子從高能階跳躍到低能階時,會發射出一個光子;當電子吸收光子時,會從低能階躍遷到高能階。光子的能量等於兩個能階之間的能量差,用公式ΔE等於hf表示。
玻爾還引入了角動量量子化的重要概念。在玻爾模型中,電子軌道的角動量不能取任意值,而只能取特定的離散值。量子化條件為L等於n乘以約化普朗克常數,其中n是正整數,稱為主量子數。這個條件決定了電子只能存在於特定的軌道上。
玻爾原子模型具有重要的歷史意義。它成功解釋了氫原子的光譜現象,首次引入了量子化的概念,為後來量子力學的發展奠定了重要基礎。然而,玻爾模型也有其局限性,它無法解釋多電子原子的行為,最終被更完善的量子力學理論所取代。儘管如此,玻爾模型仍然是理解原子結構的重要里程碑。