第二节 原子能级

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[例]有大量的氢原子，吸收某种频率的光子后从 基态跃迁到n=3的激发态，已知氢原子处于基态 时的能量为E1，则吸收光子的频率 =_______，当这些处于激发态的氢原子向低能态 跃迁发光时，可发出_________条谱线，辐射光子 的能量为________．
一个原子可以有许多不同的能量状态和 相应的能级，但在某一时刻，一个原子 不可能既处于这一状态也处于那一状态． 如果有大量的原子，它们之中有的处于 这一状态，有的处于那一状态．氢光谱 的观测就说明了这一事实，它的光谱线 不是一个氢原子发出的，而是不同的氢 原子从不同的能级跃迁到另一些不同能 级的
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• 氢光谱不是连续光谱。当原子从高能级 跃迁到低能级时辐射光子的能量等于前 后两个能级之差。由于原子的能量不连 续，所以辐射光子的能量也不连续。从 光谱上看原子辐射光波的频率只有若干 分立的值。 • 注意：不同原子对应的线状谱又叫原子 光谱。
6．氢原子的轨道半径和能量． （本部分内容中半径公式和能量公式实 验教材不讲）玻尔从 上述假设出发，利用库仑定律和量子论 初步，计算出了氢的 电子可能的轨道半径和对应的能量．根 据计算结果概括为公式：
• ⒉波尔提出了原子的轨道量子化模型， 这三条假设是： • ⑴原子只能处于一系列不连续的能量状 态，在每个状态中能量值都是确定的， 这些能量值叫能级。
⑵原子可以从一个能级跃迁到另 一个能级，原子在由高能级向低 能级跃迁时，放出一个光子；在 吸收一个光子或者通过其他途径 获得能量时，由低能级向高能级 跃迁。 ⑶吸收或者放出光子的能量为 两能级之差。 hv=E高—E低
⒊原子的基态和激发态
• ⑴基态：通常状态下原子处于最低能级， 这时原子的状态叫基态。 • ⑵激发态：给物体加热或者有光照时， 物体中的某些原子能够从相互碰撞或者 从光照中吸收能量，从基态跃迁到较高 能级，这时原子的状态叫激发态。
⒋电子云
• 原子中电子在各处出现的概率分布图叫 电子云。
⒌波尔理Fra Baidu bibliotek对氢光谱的解释
说明公式中r1、E1和rn、En的意义， 并说明n是正整数， 叫做量子数，r1=0.53×10-10m， E1=-13.6eV． n=2，3，4…时，相应的能量为 E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、 E4=-0.85eV…E∞=0．
原子无论吸收能量还是辐射能量，这个能量 不是任意的，而是等于原子发生跃迁的两个 能级间的能量差．