理清原子能级跃迁的几个问题.pdf

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1、Vol_38NO．1～2Jan~Feb．2009中：}b王学参考教法学法理清原子能级跃迁的几个问题陈超众(河南省南乐县一中457400)原子的能级跃迁问题是历年高考的热点，也是学生总能量的绝对值，原子系统的电势能E。总是等于该定在物理学习中的一个难点，下面针对这一问题加以理清态总能量值的两倍．72辨析．(2)电子动能Ek=忌随轨道半径r的减小而增大，1．原子的能级跃迁实质上是电子在跃迁厶，72原子是一个体系，该体系由原子核和核外电子组随r的增大而减小；系统电势能一～愚等随轨道半径r，成，电子绕核运动；原子能量包括电子动能、电子和原子

2、的增大而增大，随r的减小而减小；原子的总能量E：核共有的电势能．就如同地球和它周围的卫星构成的体72系．不同的是，研究原子这样小的微观粒子要用量子力一愚等：也随轨道半径r的增大而增大，随，．的减小而减小．，学知识，而研究地球及其卫星的运动则要用牛顿运动定72(3)某定态能量E--一惫

3、能就越大．厶，的变化规律3．跃迁与电离的区别设原子中原子核带电量+Ze，核外电子带电量一e，(1)跃迁：根据玻尔理论，当原子从低能级向高能级电子在半径为r的轨道上绕核做匀速圆周运动时，库仑跃迁时，必须吸收光子才能实现；与此相反，当原子从高力提供向心力，则有能级向低能级跃迁时，必须辐射光子才能实现．原子跃迁忌等=m等，．，时不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差．得一／；(2)电离：原子失去电子的过程叫电离，原子一旦电进而有电子绕核运动的动能Ek一可1m一是离原子结构即被破坏，而不再遵守有关原子结构理论．使．

4、原子电离，外界必须对原子做功，所提供的能量叫电离在原子中，由于原子核与核外电子间库仑引力的作能，如基态氢原子的电离能为13．6eV，只要能量大于或用而具有电势能，故电势能属于相互作用的系统——原等于13．6eV的光子都能使基态氢原子吸收而电离；只子．由库仑力所做功与原子电势能的变化关系可知：电不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子子绕核运动的轨道半径r减小时，库仑引力F做正功，动能就越大．不论原子处于什么状态，只要入射光子的能原子的电势能E。减小；反之，电子绕核运动的轨道半径量大于该状态下电离所需要的能量就可使之电离．r增

5、大时，库仑引力F做负功，原子的电势能E。增大．4．光子、实物粒子使原子能级跃迁的区别通常取r一。。时的原子电势能为零，故电子在半径用光子(电磁波)作用在原子上时，要使原子跃迁必为，．的轨道上时原子的电势能为须满足关系hv=—E一△E，而hu>zhE或矗△E时原ezE一Pu一一e一一—kZ—，子均不可能跃迁，除非这个光子的能量能使原子的核外电子电离；若用电子等实物粒子作用在原子上，则原子跃则电子在该定态能级上的能量迁是通过与实物粒子碰撞传递能量而实现，即只要入射E=E十=愚一是一一是．实物粒子的能量E≥zXE，均可使原子能级跃迁．此即

6、光由以上推导可知：子、实物粒子使原子能级跃迁的区别．当人射粒子的动能(1)某定态时，核外电子的动能Ek总是等于该定态大于或等于原子在某能级的电离能时，也可使原子电离．E-mail：phy@cfe21．com