氢原子光谱 原子分子物理技术及应用 教学课件
高中物理选修3-5课件-第十八章氢原子光谱(22张)-PPT优秀课件
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高中物理选修3-5课件:第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
高中物理选修3-5课件:第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
氢原子光谱的实验规律与经典电磁理论的困难 [要点归纳] 1.氢原子光谱:氢原子光谱呈现分立的明线条纹,在可见光区内,由右向左,相邻
光谱发射光谱连线续状谱谱 吸收光谱
光谱和光谱分析
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课前自主梳理
课堂互动探究
课堂小结
2.几种光谱的比较
比较 光谱
产生条件
光谱形式及应用
稀薄气体发光形成的 一些不连续的明线组成,不同元素的明线光
线状光谱
光谱
谱不同(又叫特征光谱),可用于光谱分析
炽热的固体、液体和 连续光谱
高压气体发光形成的
连续分布,一切波长的光都有
课堂小结
高中物理选修3-5课件:第十八章 第3节 氢原子光谱(共22张PPT)
[精典示例] [例 2] (多选)巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式1λ=R(212-n12),n=
3,4,5,…对此,下列说法正确的是( ) A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式 B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性 C.巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式 D.巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性,其波长的分立值并不是人为规定的 解析 巴耳末公式是根据氢原子光谱总结出来的。氢原子光谱的不连续性反映了氢 原子发光的分立性,即辐射波长的分立特征,选项C、D正确。 答案 CD
第3节 氢原子光谱
学习目标
核心提炼
1.了解光谱、连续谱和线状谱等概念。 3个概念——光谱
2.知道氢原子光谱的实验规律。 3.知道经典物理学的困难在于无法解释原子的稳定性和光 线状谱
氢原子光谱课件
氢原子光谱课件引言氢原子光谱是量子力学和原子物理学领域的基础内容,对于理解原子结构、光谱现象以及化学键的形成具有重要意义。
本课件旨在介绍氢原子光谱的基本原理、实验观测和理论解释,帮助读者深入理解氢原子的能级结构和光谱特性。
一、氢原子的基本结构1.1电子轨道和量子数氢原子由一个质子和一个电子组成,电子围绕质子旋转。
根据量子力学的原理,电子在氢原子中只能存在于特定的轨道上,这些轨道被称为能级。
每个能级由主量子数n来描述,n的取值为正整数。
1.2能级和能级跃迁氢原子的能级可以用公式E_n=-13.6eV/n^2来表示,其中E_n 是第n能级的能量,单位为电子伏特(eV)。
当电子从一个能级跃迁到另一个能级时,会吸收或发射一定频率的光子,这个频率与能级之间的能量差有关。
二、氢原子光谱的实验观测2.1光谱仪和光谱图氢原子光谱可以通过光谱仪进行观测。
光谱仪将入射光分解成不同频率的光谱线,并将这些光谱线投射到感光材料上,形成光谱图。
通过观察光谱图,可以得知氢原子的能级结构和光谱特性。
2.2巴尔末公式实验观测到的氢原子光谱线可以通过巴尔末公式来描述,公式为1/λ=R_H(1/n1^21/n2^2),其中λ是光谱线的波长,R_H是里德伯常数,n1和n2是两个能级的主量子数。
巴尔末公式可以准确地预测氢原子光谱线的位置。
三、氢原子光谱的理论解释3.1玻尔模型1913年,尼尔斯·玻尔提出了氢原子的量子理论模型,即玻尔模型。
该模型假设电子在氢原子中只能存在于特定的轨道上,每个轨道对应一个能级。
当电子从一个能级跃迁到另一个能级时,会吸收或发射一定频率的光子。
3.2量子力学解释1925年,海森堡、薛定谔和狄拉克等人发展了量子力学理论,为氢原子光谱提供了更为精确的解释。
量子力学认为,电子在氢原子中的状态可以用波函数来描述,波函数的平方表示电子在空间中的概率分布。
通过解薛定谔方程,可以得到氢原子的能级和波函数。
四、结论氢原子光谱是量子力学和原子物理学的基础内容,对于理解原子结构、光谱现象以及化学键的形成具有重要意义。
氢原子光谱 ppt课件
1885 年瑞士数学家巴耳末把氢原子在可见光的谱 线归纳为巴耳末公式:
巴尔末公式
B
n2 n2 22
(n 3,4,5,6,)
常数 B 36PP4T.课5件7nm
6
巴尔末公式
B
n2 n2 22
(n 3,4,5,6)
当 n=3,4,5,6,为四条可见光谱线H、Hb、Hg、Hd
氢 放 电 管
2~3 kV 光 源
光阑
三棱镜 (或光栅)
全息干板
记录原子光谱原理示意图
PPT课件
5
一、氢原子光谱的实验规律
氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。
很早,人们就发现氢气放电管获得的氢原子光谱, 在可见光范围内有四条谱线。
H: 红色 656.210nm; Hb ;深绿 486.074nm Hg : 青色 434.010nm; Hd ;紫色 410.120nm
Ek
1 2
me
2 n
原子能量
电子动能
En
1 2
me
2 n
Ep
e2
4 0rn
e2
4 0rn
系统势能
由
n
e2
2 0nh
和
rn
n2
0h2 mee2
可求得:
En
1 2
me
2 n
e2
4 0rn
1 me4
n2 8 02h2
(n 1,2,3)
光谱可分为三类:线状光谱,带状光谱,连续 光谱。连续光谱是固体加热时发出的,带状光谱是 分子所发出的,而线状光谱是原子所发出的。
教科版高中物理选修(3-5)2.3《光谱 氢原子光谱》ppt教学课件
线 状 谱 与 原 子
线状谱
各种原子的发射光谱都是 不同 特定频率 ,不同 原子的亮线位置 ,说明原子只发出 不同 特征谱线 几种 的光,不同原子的发光频率 鉴别 ,光谱中的亮线称为原子的 .
组成成分 灵敏度 10-10g
由于每种原子都有自己的特征谱线,可以 利用它来 物质和确定物质的 , 应 这种方法称为光谱分析,它的优点是 用 高,样本中一种元素的含量达到 就 可以被检测到
线状谱、连续谱、吸收谱的产生 (1)线状谱:单原子气体或金属蒸气所发出的光 为线状光谱,又称原子光谱. (2)连续谱:由炽热的固体、液体和高压气体所 辐射的光谱均为连续光谱. (3)吸收谱:连续光谱中某波长的光被吸收后出 现的暗线,太阳光谱就是典型的吸收光谱.让 高温物体所发出的白光通过某种物质后获得的 光谱就为吸收谱. (4)同一种原子的线状谱的亮线与吸收谱中的暗 线一一对应.
对光谱和光谱分析的理解
【典例 1】 关于光谱和光谱分析,下列说法正确 的是 ( ). A.太阳光谱和白炽灯光谱都是线状光谱 B .霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生 的光谱都是线状光谱 C .进行光谱分析时,可以利用线状光谱,也 能用连续光谱 D.我们观察月亮射来的光谱,可以确定月亮
解析 太阳光谱是太阳内部发出的强光经过温度 比较低的太阳大气层时产生的吸收光谱,白炽灯 光产生的是连续谱.月亮反射到地面的光谱是太 阳光谱,故不能用来确定月亮的化学成分,煤气 灯火焰中燃烧的钠蒸气,属稀薄气体发光,产生 线状光谱.故选B. 答案 B
3 光谱 氢原子光谱
1.了解光谱的定义和分类; 2.了解氢原子光谱的实验规律,知道巴耳末系; 3.了解经典原子理论的困难.
一、光谱 项目 内 容 可以把光按 波长
用光栅 或 展开,获 棱镜 得光 波长(频率)成分 强度 定义 的 和 分布的记录,即 一条条 光谱 不是 连在一起 线状 光谱是 亮线 谱 分类 一条条分立的谱线,而是 连续 光谱 谱 的光带
【优文档】氢原子光谱上课课件PPT
光谱形式:用分光镜观察时,见到连续光谱背景上 出现一些暗线(与特征谱线相对应)
光谱分析:
1、光谱分析:由于每一种元素都有自己的特征 谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的 化学组成。这种方法叫做光谱分析。 2、光谱分析的的原理:利用发射光谱和吸收光 谱。
3、光谱分析的优点:非常灵敏而且迅速。
4、光谱分析的应用:发现新元素和研究天 体的化学组成。
n有两层含义:一是,n取一个值,可求出氢光
谱中一条谱线的波长,说明每一个n值分别对应一
条谱线。二是,n只能取正整数值3,4,5……
其他谱系
三、经典理论的困难
❖ 1、卢瑟福的原子核式结构模型的成功之处在哪里? ❖ 2、经典电磁理论的的困难是什么? ❖ 3、按照教科书中经典电磁理论对原子核式结构的分析
D在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线, 这些暗线与某些元素的特征谱线相对应,这说明 了太阳大气层内存在对应的元素。
(BD)
A 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开,从而获 得光的波长成分的记录,这就是光谱。即光谱与 光强度无关。
B 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开,从而获 得光的波长成分和强度分布记录,这就是光谱。 即光谱不仅记录了光的波长分布,还记录了强度 分布。
C 在研究太阳光谱时发现太阳光谱中有许多暗线, 这说明了太阳内部缺少对应的元素。
6、根据经典电磁理论,电子能量减少会导致什么结果? 5、应用:光谱分析?优点?
缝S。从狭缝射入的光线经透镜L1折射后,变成 5、根据经典电磁理论,原子核外的电子会向外辐射电磁波即向外辐射能量吗?
B 通过光栅或棱镜可以把光按波长展开,从而获得光的波长成分和强度分布记录,这就是光谱。
平行光线射到三棱镜P上。不同频率的光经过三
氢原子光谱PPT教学课件
代入: PV PoVo M PoVmol
T
To
M mol To
理想气体物态方程: PV M RT M mol
阿伏伽德罗常数: N A 6.022 1023 mol 1
玻耳兹曼常数: k R 1.38 1023 (J K 1) NA
设:分子质量为 m,气体分子数为N,分子数密度 n。
单个分子速率不可预知,大量分子的速率分布是遵 循统计规律,是确定的,这个规律也叫麦克斯韦速 率分布律。
氢原子光谱
引言
每种原子、分子都有其特征光谱。因此分析其特征 光谱,对研究不同原子、分子及其结构有着重大的意义。 光谱学已成为光学的一个重要分支,并被广泛用于科研 和生产中。
氢原子是最简单的原子,其光谱线在按波长(或波 数)大小的排列次序上显示出简单的规律性。研究原子 结构,很自然氢原子首先被关注。
热现象
热学的研究方法:
1.宏观法. 最基本的实验规律逻辑推理(运用数学) ------称为热力学。
优点:可靠、普遍。 缺点:未揭示微观本质。 2.微观法.
物质的微观结构 + 统计方法 ------称为统计力学 其初级理论称为气体分子运动论(气体动理论) 优点:揭示了热现象的微观本质。 缺点:可靠性、普遍性差。
宏观法与微观法相辅相成。
气体动理论 §1 分子运动的基本概念
一.热力学系统 热力学研究的对象----热力学系统. 热力学系统以外的物体称为外界。 孤立系统:系统和外界完全隔绝的系统
例:若汽缸内气体为系统,其它为外界
二.系统状态的描述 微观量:分子的质量、速度、动量、能量等。
在宏观上不能直接进行测量和观察。 宏观量: 温度、压强、体积等。
2
高中物理选修课件光谱氢原子光谱
02
氢原子光谱实验
实验原理及装置
原理
利用氢原子在特定能级间跃迁时发射或吸收特定频率的 光子,形成分立的光谱线,研究氢原子能级结构和光谱 特性。
装置
包括氢原子光源、光谱仪、探测器等。氢原子光源提供 氢原子样本,光谱仪用于分析光谱,探测器用于记录光 谱信号。
实验步骤与操作
准备实验
开启光谱仪,调整光源和 探测器位置,确保光路畅 通。
氢原子光谱与量子力学
探讨了氢原子光谱与量子力学之间的 联系,包括玻尔模型、薛定谔方程等 在解释氢原子光谱中的应用。
对未来研究的展望
更精确的测量技术
随着科技的发展,未来有望出现更精确的光谱测量技术, 这将有助于更深入地研究氢原子光谱的精细结构和超精细 结构。
更广泛的应用领域
氢原子光谱作为一种重要的实验手段,未来有望在更多领 域得到应用,如精密测量、量子计算、量子通信等。
惰性气体原子光谱应用
惰性气体原子光谱可用于研究原子能级结构、测 量光谱常数等,还可应用于气体放电、等离子体 等领域。
分子光谱简介
分子光谱特点
分子光谱是分子内部运动(如振动、转动)和能级跃迁所产生的光谱,其谱线复 杂且连续分布。
分子光谱应用
分子光谱可用于研究分子结构、化学键性质、分子间相互作用等,对于化学、生 物学等领域具有重要意义。例如,红外光谱可用于分析有机物的官能团和化学键 ;拉曼光谱可用于研究分子的振动和转动模式等。
波函数与概率分布
量子力学用波函数描述电子在原子中的运动状态,波函数的模平方表示电子在空间中出现 的概率分布。不同能级的波函数具有不同的形状和节点结构,导致电子在不同能级上的运 动状态不同。
选择定则
根据量子力学原理,电子在能级间跃迁时必须满足一定的选择定则,即角动量量子数、磁 量子数和自旋量子数的变化必须满足特定的条件。这些选择定则决定了哪些能级间的跃迁 是允许的,从而影响了氢原子光谱的谱线分布和强度。
氢原子光谱 原子分子物理技术及应用 教学课件
频率,随着电子轨道半径的连续变化,电子绕核
运行的频率也连续变化,辐射的电磁波的频率也 连续变化,因此,原子发出的光应该是包含一切 频率的连续光谱,但事实上原子光谱是不连续的
• 因此,经典电磁理论在微观世界中已经不适用, 人们急需建立新的原子理论
• 四 波尔对氢原子光谱的解释——玻尔的原子理论
• 1.玻尔的三个假设:
• 原子各个能级的能量包括了电子运动的动能和电 势能。计算能量时取离核无限远处的电势能为零。 电子带负电,在原子核的电场中其电势能为负值, 电子在某一轨道上运动的动能总是等于电子处于 该轨道时的电势能绝对值的一半,因此总能量为 负值。例如:n=1,E1= –13.6eV;n=2,E2= – 3.4eV ; n=3 , E3= –1.51eV ; n=4 , E4= – 0.85eV,……
• C.用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原 子能量变化之间的定量关系
• D.玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经 典电磁理论和牛顿力学计算出来的
• 例题3 下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说 法是
• A.原子只能处于一系列不连续的状态中,每个 状态都对应一定的能量
• B.原子中,虽然核外电子不断做加速运动,但 只要能量状态不改变,就不会向外辐射能量
• (2)轨道假设:原子的不同能级与电子绕核做圆周运 动的轨道一一对应,原子的能级是不连续的,所对应的 电子轨道也是不连续的。当电子在最靠近核的一条轨道 上运行时,对应着原子处于基态,当电子在第二条轨道 上绕核运行时,对应着原子处于第一激发态,……,当 电子脱离原子成为自由电子时,对应着原子已经被电离。
• A.只有①② • B。只有①②③ • C。只有④ • D。只有①②④
磁理论,做加速运动的电荷会辐射出电磁波,因
高中物理《氢原子光谱》课件五(13张PPT)
3 氢原子光谱
光谱分析
人教版《物理》选修3-5
由于每种原子都有自己的特征谱线,
因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的 化学组成。这种方法叫做光谱分析。
案例:利用太阳光的吸收光谱可以研究 太阳高层大气层所含元素。
原子光谱的不连续性反映出原子结构
的不连续性,所以光谱分析也可以用 于探索原子的结构。
3 氢原子光谱
3 氢原子光谱
人教版《物理》选修3-5
提示
教学过程中,要抓住运用光谱分析的方 式来认识原子结构这一主导思想,这是 人们分析与研究原子的一种思想方法, 这种方法不同以往学生的学习方法,同 时还需要注意的是,初步引入量子观念: 波长是分立的,为学生的进步学习提供 思想基础。
3 氢原子光谱
人教版《物理》选修3-5
3 氢原子光谱
教学过程设计
人教版《物理》选修3-5
问题呈现
卢光瑟谱福实所验提引出入的:原子核式牛结顿构发是现什了么日?光通 电子在原子绕周围怎样运过动三?棱镜后的色散 它的能量怎样变化? 现象,并把实验中
得到的彩色光带叫 做光谱
3 氢原子光谱
人教版《物理》选修3-5
光谱分类
1 发射光谱 (1)物连体续发光光谱直接产生的光谱叫做发射光谱。
3 氢原子光谱
人教版《物理》选修3-5
同学们
来学校和回家的路上要注意安全
3 氢原子光谱
人教版《物理》选修3-5
同学们
来学校和回家的路上要注意安全
3 氢原子光谱
人教版《物理》选修3-5
3
学情分析
氢原子光谱
人教版《物理》选修3-5
学生已有的知识与能力
学生欠缺的地方
教学应对策略
3 氢原子光谱
氢原子光谱人教版高二年级物理课堂PPT学习
式中R叫作里德伯常量,实验测得的值为R=1.10×107 m-1 。
三、氢原子光谱的实验规律
2. 数据分析——巴尔末公式
四、经典理论的困难
经典原子理论
根据经典原子理论,核外电子在原子
核的库仑力作用下绕核运动,即圆周运动,
也就是变速运动, 那么就会产生电磁场,
向外辐射电磁波,即电子绕核运动的能量
会以电磁波的形式辐射出去。
线从光谱中鉴别出来。
二、光谱分析
2. 光谱分析的应用
(1)太阳光谱分析 太阳光谱是太阳内部发出的强 光经温度较低的太阳大气层时 产生的光谱,即太阳光谱其实 是太阳大气的吸收光谱。 可 以利用光谱分析技术,判断太 阳大气的化学成分、温度、压 力、运动情况等。
太阳光谱图(吸收光谱)
二、光谱分析
2. 光谱分析的应用
郭守敬望远镜原理示意图
三、氢原子光谱的实验规律
1. 实验说明
(1)使玻璃管中稀薄氢气分子在强电 场的作用下导电发光。 (2)经过仪器分光得到氢原子的光谱。 (3)对实验所得氢原子光谱进行光谱 分析。
三、氢原子光谱的实验规律
氢原子光谱在可见光区的四条谱线
谱线 颜色 波长
Hα 红色 656.47nm
1.光谱的定义
用光栅或棱镜把各种颜色的光 按波长展开,获得光的波长 (频率)和强度分布的记录, 称为光谱。
几种光谱示意图
一、光谱
2.光谱的获得
第一步:使物质发光 ① 固态物质可以先研磨成粉末再放到火焰中灼烧
使其发光 ② 气体物质可以通过高压电离的方式使气体发光 ③ 液态物质可以先使其汽化,然后导电使其发光
Hβ 深绿色 486.27nm
Hγ 青色 434.17nm
物理新课标教科版 氢原子光谱 课件课件PPT
16、明确的目标和执著的精神几乎可以让你实现任何理想,达成任何目标! 28. 一切能激发生机的思想都是美好的。敌人只有一个,那就是自私,它能使生命的泉水变得浑浊而枯竭,它能使心灵的天空变得狭窄而阴暗 ,它能使理想的星辰变得昏暗而模糊。努力激发你心中的光明和力量,激发那无私的爱和奉献的喜悦。
26、我允许你走进我的世界,但不允许在我的世界走来走去。 31、出门走好路,出口说好话,出手做好事。 21. 辛苦一年,收益一生。 25. 哪天你的处境非常困难,请你在心中默想:一切都会过去的,明天会好起来的。 15. 人格的完善是本,财富的确立是末。 11. 不要问别人为你做了什么,而要问你为别人做了什么。 5、知识就是力量。 33. 没有天生的信心,只有不断培养的信心。 5. 再长的路,一步步也能走完,再短的路,不迈开双脚也无法到达。 31. 学会在交流时,看着对方的眼睛,真诚而用心地注视。 9、知道自己要干什么,夜深人静,问问自己,将来的打算,并朝着那个方向去实现。而不是无所事事和做一些无谓的事。 30. 学会赞美,赞美可以拉近你和对方的距离。 15、人生难得几回搏,此时不搏更待何时? 2、希望是厄运的忠实的姐妹。
60. 再长的路,一步步也能走完,再短的路,不迈开双脚也无法到达。 25. 哪天你的处境非常困难,请你在心中默想:一切都会过去的,明天会好起来的。 3、有了成绩要马上忘掉,这样才不会自寻烦恼;有了错误要时刻记住,这样才不会重蹈覆辙;有了机遇要马上抓住,这样才不会失去机会; 有了困难要寻找对策,这样才能迎刃而解。
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• 例题5 按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从 一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为 rb的圆轨道上,已知ra>rb,则在此过程中
• A.原子要发出一系列频率的光子 • B.原子要吸收一系列频率的光子 • C.原子要发出某一频率的光子 • D.原子要吸收某一频率的光子
• 例题6 一个氢原子处于第三能级时,外面射来了 一个能量为13.96eV的光子,下列说法中正确的 是:
• 一 原子光谱 • 1.炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是
连续光谱。例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热 的钢水发出的光都形成连续光谱
• 三 经典电磁理论无法解释原子光谱
• 1.根据经典电磁理论,原子核将是不稳定的:
•
根据卢瑟福的原子核式结构模型,电子绕
核做匀速圆周运动,是有加速度的,按照经典电
磁理论,做加速运动的电荷会辐射出电磁波,因
此电子的能量将逐渐减少,轨道半径将逐渐减小,
于是电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核,发生
所谓的“坍塌”,因此,原子是不稳定的,但事
实上原子是稳定的
• 2.根据经典电磁理论,原子光谱应该是包含一 切频率的连续光谱:
•
按照经典电磁理论,电子绕核旋转时辐射
的电磁波的频率等于电子绕核做匀速圆周运动的
• B.原子放出光子,电子的动能减小,原子的电 势能减小,原子的能量减少;
• C.原子吸收光子,电子的动能减小,原子的电 势能增大,原子的能量增大;
• D.原子放出光子,电子的动能增大,原子的电 势能减小,原子的能量减少
• 例题8 用单色光照射一群原来处于基态的氢原子。 用E表示单色光子的能量,En表示氢原子处于量 子数为n的能级时的能量,N表示原子受光照射 发生跃迁时可能发出的不同波长的光谱线的数目。 若E = En – E1,E1为n = 1的能级的能量,则:
• A.光电效应现象; • B.α粒子散射实验; • C.原子发光与经典电磁理论的矛盾; • D.天然放射现象。
• 例题2 对玻尔理论的下列说法中,正确的是 • A.继承了卢瑟福的原子模型,但对原子能量和
电子轨道引入了量子化假设
• B.对经典电磁理论中关于“做加速运动的电荷 要辐射电磁波”的观点表示赞同
发出的光就是帕邢系
• 五、玻尔理论的局限性: • 玻尔的理论只能成功地解释氢原子光谱,对于多
电子原子的光谱,玻尔理论就无能为力了。这是 因为在玻尔理论仍然过多地保留了经典理论,譬 如电子在确定的轨道上绕核做匀速圆周运动等牛 顿力学的理论,而牛顿力学在微观世界是不适用 的
• 例题1 玻尔理论(原子模型)的提出,是在研究 哪个物理事实后得出的?
光子的能量足够大,原子吸收这个外来光子的能量后能
够立即被电离,则能量大于电离能的任何光子都能被原
子吸收
原子的能级跃迁对应着电子的轨道跃迁
• 2.玻尔理论对氢光谱的解释: • 当原子从激发态跃迁到基态时,发出的光就是莱曼系 • 当原子从n = 2以外的激发态跃迁到n = 2的激发态时,
发出的光就是巴尔末系 • 当原子从n = 3以外的激发态跃迁到n = 3的激发态时,
• A.氢原子不吸收这个光子,光子穿过氢原子; • B.氢原子被电离,电离后的电子动能约为
0.36eV; • C.氢原子被电离,电离后的电子动能约为0; • D.氢原子吸收光子,但不电离
• 例题7 氢原子核外电子有一个轨道向另一个轨道 跃迁时,可能发生的情况是:
• A.原子吸收光子,电子的动能增大,原子的电 势能增大,原子的能量增大;
• C.原子从一种定态跃迁到另一种定态时,一定 要辐射一定频率的光子
• D.原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道, 并且这些轨道是不连续的
• 例题4 根据玻尔的原子理论,原子中电子绕核运 动的半径
• A.可以取任意值 • B.可以在某一范围内取任意值 • C.可以取一系列不连续的任意值 • D.是一系列不连续的特定值
• 原子各个能级的能量包括了电子运动的动能和电 势能。计算能量时取离核无限远处的电势能为零。 电子带负电,在原子核的电场中其电势能为负值, 电子在某一轨道上运动的动能总是等于电子处于 该轨道时的电势能绝对值的一半,因此总能量为 负值。例如:n=1,E1= –13.6eV;n=2,E2= – 3.4eV ; n=3 , E3= –1.51eV ; n=4 , E4= – 0.85eV,……
频率,随着电子轨道半径的连续变化,电子绕核
运行的频率也连续变化,辐射的电磁波的频率也 连续变化,因此,原子发出的光应该是包含一切 频率的连续光谱,但事实上原子光谱是不连续的
• 因此,经典电磁理论在微观世界中已经的解释——玻尔的原子理论
• 1.玻尔的三个假设:
• (2)轨道假设:原子的不同能级与电子绕核做圆周运 动的轨道一一对应,原子的能级是不连续的,所对应的 电子轨道也是不连续的。当电子在最靠近核的一条轨道 上运行时,对应着原子处于基态,当电子在第二条轨道 上绕核运行时,对应着原子处于第一激发态,……,当 电子脱离原子成为自由电子时,对应着原子已经被电离。
• C.用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原 子能量变化之间的定量关系
• D.玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经 典电磁理论和牛顿力学计算出来的
• 例题3 下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说 法是
• A.原子只能处于一系列不连续的状态中,每个 状态都对应一定的能量
• B.原子中,虽然核外电子不断做加速运动,但 只要能量状态不改变,就不会向外辐射能量
• (3)跃迁假设:原子从一个能级变化到另一个 能级(对应着电子从一条轨道转移到另一条轨 道)的过程叫跃迁
•
处于高能级的原子会自发地跃迁到低能级,同时
辐射出光子,辐射出的光子的能量为:
hEmEn
•
处于低能级的原子在吸收了符合条件的光子后可
以跃迁到高能级,吸收的光子的能量必须满足:
hEmEn
• 原子不会吸收大于或小于这个能量的光子。但如果外来
• (1)能级假设:原子只能处于一系列符合某种条件的 不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,
电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量,这些能量
状态叫能级
•
各个能级必须满足的条件是:E n
E1 n2
n = 1,2,3…
• 其中n = 1的能级叫基态,其它的能级叫激发态,氢原
子的基态的能量为–13.6eV