原子和原子核优秀课件
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【 可求得跃迁时辐射基或态吸能收级的能：量E（1 ＝或光－子1的3.6频率eV） 】
可能辐射或吸收的光子数目计算：
C
2 k
※ 三. 可能轨道计算：
rn = n 2 r1
（ n = 1，2，3，……）
炽热的固体、液体和高压气体 的发射光谱是连续光谱． 例如电灯丝发出的光、炽热的 钢水发出的光都形成连续光谱．
(可见光区)
波尔原子理论
一. 原子只能处于的一系列不连续的能量状态中，
在这些状态中原子是稳定的，电子虽然作加速运
动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做定态。
En = E1 /n 2
（ n = 1，2，3，……）
二. 原子从一种定态（ 设能量为E2）跃迁到另一
种定态（设能量为E1）时，它辐射或吸收一定频率 的光子，光子的能量（ hν ）由这两种定态的能量
差决定。
⊿ E ＝ E2－ E1 ＝ hν
三. 原子的不同能量状态对应于电子的不同运行
轨道，电子的可能轨道也是不连续的，即电子不能
在任意的轨道上运行。
rn = n 2 r1
能级图1
n (量子数 )
∞
能级图
E (能级 )
0 eV
4
(第二 激发态)
3
r4
(第一
r3
激发态) 2
rn
r2
E4（-0.85） 0.66 E3（-1.51）
( AD ) A．40.8 eV B．41.0 eV C．43.2 eV D．54.4 eV
EE∞4
0 -3.4 eV
E3
-6.0 eV
E2
-13.6 eV
E1
-54.4 eV
4 ．右图为汞原子的能级图，一个总能量为9eV 的 自由电子，与处于基态的汞原子发生碰撞后（不计 汞原子动量的变化），电子剩下的能量可能为（碰 撞系统无能量损失） ( A B )
A．原子A可能辐射出3种频率的光子
B．原子B可能辐射出3种频率的光子
E4 E3
C．原子A能够吸收原子B发出
E2
的光子并跃迁到能级E4 D．原子B能够吸收原子A发出
的光子并跃迁到能级E4
E1 图1
6.氢原子在某三个相邻能级间跃迁时，可发出三种
不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为λ1 和λ2，且λ1＞λ2，则另一个波长可能是（ C D）
E（eV）
0 -101.2 -158.1 -281.1
C、hν3
2
-632.4
D、hν4
1
-2529.6
衰变
天然放射现象
贝克勒耳发现天然放射性现象
放射性元素
衰变
A. λ1＋λ2
B. λ1－λ2
C. 1 2 1 2
D. 1 2 1 2
解见下页
解：由玻尔原子模型的跃迁假设E初－E终＝hν
及λ＝c /ν可得：
hc
hc
hc
E3 E1 3
E3 E2 1
E2 E1 2
所以得：
hc hc hc
3 1 2
另一种情3况:1 12 2 故C选项正确
E3
E2 λ3
E1
λ1 λ2
hc
E3 E1 2
hcFra Baidu bibliotek
E3 E2 1
hc
E2 E1 3
所以得： hc hc hc 2 1 3
E3
E2 λ2
3
12 1 2
D选项也正确。E1
λ1 λ3
7、μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子
（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中
可能发生的情况是
(
B)C
A．放出光子，电子动能减少，原子的能量增加
B．放出光子，电子动能增加，原子的能量减少
C．吸收光子，电子动能减少，原子的能量增加
D．吸收光子，电子动能增加，原子的能量减少
3．如图是类氢结构的氦离子能级图。已知基态
的氦离子能量为E1= -54.4eV。在具有下列能量的光 子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是
A. 0.2eV B. 1.3eV C. 2.3eV
n= 4 n= 3 n= 2
-1.6 eV -2.7 eV -5.5 eV
D. 5.5eV
n= 1
-10.4 eV
5．图1所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态， 若一群氢原子A处于激发态E2，一群氢原子B处于 激发态E3，则下列说法正确的是 ( B )
原子和原子核优秀课件
教学目标
1.说出对原子认识的几种模型。 2.说出玻尔原子模型的内容，会计算电 子不同轨道间的跃迁。
核外
汤姆生发现电子 建立无核结构模 型
索线2
粒子散射实验 核式结构模型
玻尔 原子理论
主要内容 能级图 计算 H光谱的了解
薛定鄂 模型
电子云 模型
无核结构模型
无核结构模型
卢瑟福的粒子散射 实验
薛定鄂模型
+r
1、关于α粒子散射实验，下列说法正确的是 （ ABD ） A．只有极少数α粒子发生了大角度散射 B．α粒子散射实验的结果说明了带正电的物质只占 整个原子的很小空间
C．α粒子在靠近金原子核的过程中电势能减小 D．α粒子散射实验的结果否定了汤姆生给出的原子 “枣糕模型”
2．氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，
有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子
能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢
原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、 ν4 、 ν5 、 和 ν6 的 光 ， 且 频 率 依 次 增 大 ， 则 E 等 于
(
C)
n
A、h（ν3-ν1 ） B、 h（ν5+ν6）
∞
45 3
卢瑟福的粒子散射实验
放射源
+
绝大多数α粒子穿过
金箔后基本上仍沿原 来的方向前进，少数
α粒子发生了较大的
偏转,极少数反弹
+
+
粒子散射情景
卢瑟福核式结构模型
卢瑟福的核式结构模型
在原子的中心有一个很小的核, 叫做原子核， 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核 ，带负电的电子在核外空间绕核做匀速圆周运动。
玻尔理论的局限性：
玻尔理论能够十分圆满地解释氢光谱并且预言了 氢原子辐射电磁波谱的问题，其成功之处在于引进了 量子化的观点；但是，在解释其它原子光谱时遇到了 很大的困难，因为玻尔理论过多地保留了经典理论。
牛顿力学只适用于低速运动（相对于光速）的宏 观物体，对于微观粒子的运动，牛顿力学不适用了。
电子 云
1.89
E2（-3.4）
放出
10.2
(基态) 1
E1（-13.6）
原在子某的两状个态确与定能电级子间的辐轨射道出、来能的光级子都（是能 量一）一与对吸应收的光。子（能量）r1 是相同的。
一. 定态能级的计算：
En = E1 /n 2
（ 能级计算 n = 1，2，3，……）
记 二. 能级差的计算： ⊿ E ＝ E2－ E1 ＝ hν
可能辐射或吸收的光子数目计算：
C
2 k
※ 三. 可能轨道计算：
rn = n 2 r1
（ n = 1，2，3，……）
炽热的固体、液体和高压气体 的发射光谱是连续光谱． 例如电灯丝发出的光、炽热的 钢水发出的光都形成连续光谱．
(可见光区)
波尔原子理论
一. 原子只能处于的一系列不连续的能量状态中，
在这些状态中原子是稳定的，电子虽然作加速运
动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做定态。
En = E1 /n 2
（ n = 1，2，3，……）
二. 原子从一种定态（ 设能量为E2）跃迁到另一
种定态（设能量为E1）时，它辐射或吸收一定频率 的光子，光子的能量（ hν ）由这两种定态的能量
差决定。
⊿ E ＝ E2－ E1 ＝ hν
三. 原子的不同能量状态对应于电子的不同运行
轨道，电子的可能轨道也是不连续的，即电子不能
在任意的轨道上运行。
rn = n 2 r1
能级图1
n (量子数 )
∞
能级图
E (能级 )
0 eV
4
(第二 激发态)
3
r4
(第一
r3
激发态) 2
rn
r2
E4（-0.85） 0.66 E3（-1.51）
( AD ) A．40.8 eV B．41.0 eV C．43.2 eV D．54.4 eV
EE∞4
0 -3.4 eV
E3
-6.0 eV
E2
-13.6 eV
E1
-54.4 eV
4 ．右图为汞原子的能级图，一个总能量为9eV 的 自由电子，与处于基态的汞原子发生碰撞后（不计 汞原子动量的变化），电子剩下的能量可能为（碰 撞系统无能量损失） ( A B )
A．原子A可能辐射出3种频率的光子
B．原子B可能辐射出3种频率的光子
E4 E3
C．原子A能够吸收原子B发出
E2
的光子并跃迁到能级E4 D．原子B能够吸收原子A发出
的光子并跃迁到能级E4
E1 图1
6.氢原子在某三个相邻能级间跃迁时，可发出三种
不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为λ1 和λ2，且λ1＞λ2，则另一个波长可能是（ C D）
E（eV）
0 -101.2 -158.1 -281.1
C、hν3
2
-632.4
D、hν4
1
-2529.6
衰变
天然放射现象
贝克勒耳发现天然放射性现象
放射性元素
衰变
A. λ1＋λ2
B. λ1－λ2
C. 1 2 1 2
D. 1 2 1 2
解见下页
解：由玻尔原子模型的跃迁假设E初－E终＝hν
及λ＝c /ν可得：
hc
hc
hc
E3 E1 3
E3 E2 1
E2 E1 2
所以得：
hc hc hc
3 1 2
另一种情3况:1 12 2 故C选项正确
E3
E2 λ3
E1
λ1 λ2
hc
E3 E1 2
hcFra Baidu bibliotek
E3 E2 1
hc
E2 E1 3
所以得： hc hc hc 2 1 3
E3
E2 λ2
3
12 1 2
D选项也正确。E1
λ1 λ3
7、μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子
（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中
可能发生的情况是
(
B)C
A．放出光子，电子动能减少，原子的能量增加
B．放出光子，电子动能增加，原子的能量减少
C．吸收光子，电子动能减少，原子的能量增加
D．吸收光子，电子动能增加，原子的能量减少
3．如图是类氢结构的氦离子能级图。已知基态
的氦离子能量为E1= -54.4eV。在具有下列能量的光 子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是
A. 0.2eV B. 1.3eV C. 2.3eV
n= 4 n= 3 n= 2
-1.6 eV -2.7 eV -5.5 eV
D. 5.5eV
n= 1
-10.4 eV
5．图1所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态， 若一群氢原子A处于激发态E2，一群氢原子B处于 激发态E3，则下列说法正确的是 ( B )
原子和原子核优秀课件
教学目标
1.说出对原子认识的几种模型。 2.说出玻尔原子模型的内容，会计算电 子不同轨道间的跃迁。
核外
汤姆生发现电子 建立无核结构模 型
索线2
粒子散射实验 核式结构模型
玻尔 原子理论
主要内容 能级图 计算 H光谱的了解
薛定鄂 模型
电子云 模型
无核结构模型
无核结构模型
卢瑟福的粒子散射 实验
薛定鄂模型
+r
1、关于α粒子散射实验，下列说法正确的是 （ ABD ） A．只有极少数α粒子发生了大角度散射 B．α粒子散射实验的结果说明了带正电的物质只占 整个原子的很小空间
C．α粒子在靠近金原子核的过程中电势能减小 D．α粒子散射实验的结果否定了汤姆生给出的原子 “枣糕模型”
2．氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，
有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子
能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢
原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、 ν4 、 ν5 、 和 ν6 的 光 ， 且 频 率 依 次 增 大 ， 则 E 等 于
(
C)
n
A、h（ν3-ν1 ） B、 h（ν5+ν6）
∞
45 3
卢瑟福的粒子散射实验
放射源
+
绝大多数α粒子穿过
金箔后基本上仍沿原 来的方向前进，少数
α粒子发生了较大的
偏转,极少数反弹
+
+
粒子散射情景
卢瑟福核式结构模型
卢瑟福的核式结构模型
在原子的中心有一个很小的核, 叫做原子核， 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核 ，带负电的电子在核外空间绕核做匀速圆周运动。
玻尔理论的局限性：
玻尔理论能够十分圆满地解释氢光谱并且预言了 氢原子辐射电磁波谱的问题，其成功之处在于引进了 量子化的观点；但是，在解释其它原子光谱时遇到了 很大的困难，因为玻尔理论过多地保留了经典理论。
牛顿力学只适用于低速运动（相对于光速）的宏 观物体，对于微观粒子的运动，牛顿力学不适用了。
电子 云
1.89
E2（-3.4）
放出
10.2
(基态) 1
E1（-13.6）
原在子某的两状个态确与定能电级子间的辐轨射道出、来能的光级子都（是能 量一）一与对吸应收的光。子（能量）r1 是相同的。
一. 定态能级的计算：
En = E1 /n 2
（ 能级计算 n = 1，2，3，……）
记 二. 能级差的计算： ⊿ E ＝ E2－ E1 ＝ hν