玻尔原子理论,又称玻尔模型[2][1]、玻尔氢原子模型等,是丹麦物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Henrik David Bohr)于1913年提出的关于原子结构的模型。[5] 在原子物理学的历史上,玻尔原子理论最终取代了几个早期的模型,包括汤姆逊葡萄干面包原子模型(Plum pudding model,1901年)、长冈半太郎土星模型(Nagaoka Hantaro,1903年)、卢瑟福的有核模型(Rutherford model,1909年)等。玻尔模型中的经典轨道以及定态假设、频率假设以及角动量假设主要是将卢瑟福的原子模型和普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck)的量子论大胆地结合起来,[5]引入量子化的概念来研究原子内电子的运动,对于计算氢原子光谱的里德伯公式给出了理论解释,他提出了电子在核外的量子化轨道,解决了原子结构的稳定性问题,描绘出了完整而令人信服的原子结构学说,为以后各种物理量的量子化奠定了基础。[6][4][10][2]同时,玻尔的原子理论也存在其局限性。该理论只能计算氢原子(或类氢离子)的光谱频率,而不能确定其谱线强度和精细结构。对于稍微复杂一些的原子以及简单性仅次于氢原子的氨原子玻尔理论都无能为力。[11]尽管如此,玻尔原子理论依旧是20世纪初期物理学取得的重要成就之一,对原子物理学产生了深远的影响。[2][11] 历史沿革
人类对原子结构的认识历史漫长的,也是无止境的。原子结构模型是科学家根据自己的认知对原子结构的描绘,一种模型代表了人类对原子结构认知的一个阶段。[12]19世纪与20世纪交替时,同能量不是无限可分的这一性质(也称“能量的原子性”,即能量的量子化)的发现相反,元素的放射性和电子的发现(1897年J.J.汤姆逊通过实验确认了原子中电子的存在)导致原子的可分性逐渐被人们意识到。[5][10][12]进入20世纪后,原子模型主要经历了道尔顿原子模型、汤姆逊原子模型(葡萄干面包原子模型)、卢瑟福有核原子模型(太阳系模型)以及玻尔原子模型等几个重要阶段。[12] 古代的原子概念