2.1 原子發(fā)光的機(jī)理

2.1.1 原子的結(jié)構(gòu)

根據(jù)玻爾理論，原子由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電荷的電子組成，電子圍繞著原子核做圓周運(yùn)動(dòng)。電子一方面由于繞核轉(zhuǎn)動(dòng)而有離開核的趨勢(shì)，另一方面又受核的正電荷吸引而有靠近核的趨勢(shì)，兩者共同作用下使電子與核之間保持一定的距離，如果沒有外界作用，這個(gè)距離保持不變。在不同的原子中，繞核運(yùn)動(dòng)的電子數(shù)目也不相同。

原子序號(hào)為Z的原子中，設(shè)電子沿以核為中心的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，電子質(zhì)量為m，軌道半徑為r，繞軌道運(yùn)動(dòng)的速率為V，則電子受到核的庫侖力為

由牛頓第二定律，電子受到核的庫侖力等于電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力，即

玻爾引用量子理論，提出一個(gè)假設(shè)：電子的角動(dòng)量mVr只能等于的整數(shù)倍，即

式中，h=6.626176×10-34J·S，為普朗克（Planck）常數(shù)，n（1，2，3…）為主量子數(shù)。

玻爾的這個(gè)假設(shè)意味著電子運(yùn)動(dòng)的軌道不是任意的，而只能是一些量子化的軌道。把式（2-2）和式（2-3）聯(lián)立起來，可以解出玻爾模型中，原子序號(hào)為Z，主量子數(shù)為n的電子軌道半徑為

式（2-4）表明電子的軌道半徑是不連續(xù)的，與量子數(shù)n平方成正比。原子結(jié)構(gòu)的玻爾模型如圖2-1（a）所示。