高中物理复习教案.氢原子的能级跃迁.doc

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1、氢原子的能级跃迁[P3.]复习精要一、玻尔的原子理论——三条假设（1）“定态假设”：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁波，这样的相对稳定的状态称为定态。定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范围：原子中电子绕核转动处于定态时不受该理论的制约。（2）“跃迁假设”：电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波，但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射（吸收）电磁波（光子），其频率由两个定态的能量差值决定hv=E2-E1。跃迁假设对发光（吸光）从微观（原子等级）上给出了解释。（3）“轨道量子化假设”：由于能量状态的不连续，

2、因此电子绕核转动的轨道半径也不能任意取值，必须满足。轨道量子化假设把量子观念引入原子理论，这是玻尔的原子理论之所以成功的根本原因。[P4.]氢原子的能级图nE/eV∞01-13.62-3.43-1.514-0.853E1E2E3-1.51二、氢原子能级及氢光谱（1）氢原子能级:原子各个定态对应的能量是不连续的，这些能量值叫做能级。①能级公式：；②半径公式：。（2）氢原子的能级图（3）氢光谱在氢光谱中，n=2,3,4,5,……向n=1跃迁发光形成赖曼线系；n=3,4,5,6向n=2跃迁发光形成巴耳末线系；n=4,5,6,7……向n=3跃迁发光形成帕邢线系；n=5,6,7

3、,8……向n=4跃迁发光形成布喇开线系，其中只有巴耳末线系的前4条谱线落在可见光区域内。[P5.]三、几个重要的关系式（1）能级公式（2）跃迁公式（3）半径公式（4）动能跟n的关系由得（5）速度跟n的关系（6）周期跟n的关系关系式（5）（6）跟卫星绕地球运转的情况相似。[P6.]四、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。[P

4、7.]五、氢原子中的电子云对于宏观质点，只要知道它在某一时刻的位置和速度以及受力情况，就可以应用牛顿定律确定该质点运动的轨道，算出它在以后任意时刻的位置和速度。对电子等微观粒子，牛顿定律已不再适用，因此不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置。玻尔理论中说的“电子轨道”实际上也是没有意义的。更加彻底的量子理论认为，我们只能知道电子在原子核附近各点出现的概率的大小。在不同的能量状态下，电子在各个位置出现的概率是不同的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来，就像一片云雾一样，可以形象地称之为电子云。[P8.]ab07届南京市第一次调研测试2．氢原子发出

5、a、b两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若a光是由能级n=5向n=2跃迁时发出时，则b光可能是（D）A．从能级n=4向n=3跃迁时发出的B．从能级n=4向n=2跃迁时发出的C．从能级n=6向n=3跃迁时发出的D．从能级n=6向n=2跃迁时发出的[P9.]07届南京市综合检测题（一）2．氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能发生的情况是(BC)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[P10.]E∞E4E3E2E10-3.4

6、eV-6.0eV-13.6eV-54.4eV06年江苏连云港市最后模拟考试7．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(AD)A．40.8eVB．41.0eVC．43.2eVD．54.4eV南京市金陵中学06-07学年度第一次模拟9．用一束单色光照射处于基态的一群氢原子，这些氢原子吸收光子后处于激发态，并能发射光子．现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种，分别为ν1、ν2和ν3，且ν1＜ν2＜ν3．则入射光子的能量应为(CD)A．hν1、B．hν2C．h(ν1+ν2)D．hν3[

7、P12.]07届南京市综合检测题（三）4．处于激发态的原子，如果在入射光子的作用下，可以引起其从高能态向低能态跃迁，同时在两个能态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等都跟人射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电子的电势能Ep、电子动能Ek的变化关系是（D）A.En减小、Ep增大、Ek增大B.En增大、Ep减小、Ek减小C.En.减小、Ep增大、Ek减小D.En减小、Ep减小、Ek增大[P13.]n=2n=3n=