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量子化的原子（第1页）

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量子化的原子

丹麦的一位物理学家即将解决卢瑟福关于原子结构的行星模型的问题。他与爱因斯坦齐名，被誉为20世纪最伟大的思想家之一，他就是尼尔斯·玻尔，也是公认的量子力学之父。

玻尔假设原子中的电子只有根据一定的“量子”规则才能获得或失去能量。原子中的每条电子轨道都对应着特定的能量，因此电子并非自由地沿着任意轨道运动。相反，它们就像行驶在圆形轨道上的火车一样，只能在固定轨道上运动。后来的研究表明，每个轨道只能容纳一定数量的电子，不能多，也不能少。因此，电子只有在失去电磁能量的量子（光子）的情况下，才会跃迁到能级较低的轨道上，而这个量子的能量就等于两个轨道之间的能量差。同理，只有当电子获得光子，且其能量精确地等于向高能级跃迁所需能量时，它才会跳跃至能级较高的外层轨道。量子跃迁中只会发生数额精准的能量交换，绝无意外。

然而，科学研究很快就发现原子的卢瑟福-玻尔模型并不是最终定论。玻尔对量子化电子轨道的研究仅完成了量子革命的第一阶段。如今我们称之为“旧量子理论”。

目前，学校里仍在教授带有电子同心圆轨道（壳层）的原子模型。每个电子的数目是固定的。图中是四种不同元素的原子：最轻的氢以及三种稀有气体元素。

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