[理化生]第3章原子結(jié)構(gòu)與周期表a-wenkub
2023-03-08 12:54:11 本頁面
【正文】 e Uncertainity principle） xmh??? ?? 4（三） 測不準原理 (續(xù) ) ? 例 1. 對于 m = 10 g的子彈，它的 位置 可精確到 ?x ＝ cm,其 速度 測不準情況為： xmh?????4233410 6 . 6 2?????????? ?? ??? sm（三） 測不準原理 (續(xù) ) 例 2. 微觀粒子如 電子 , m = ? 1031 kg, 半徑 r = 1018 m，則 ?x至少要達到 1019 m才相對準確，則其 速度 的 測不準情況為： =? 1034 / (4 ? ? ? 1031 ? 1019 ) = ? 1014 xmh?????4（三） 測不準原理 （續(xù)） ； 。 測不準原理 —測量 一個粒子的 位置的不確定量 ?x,與測量該粒子在 x方向的 動量分量的不確定量 ?px的乘積 ， 不小于一定的數(shù)值 。 2. 人為地 允許某些物理量（電子運動的軌道角動量 和電子能量） “ 量子化 ”，以 修正經(jīng)典力學（牛頓 力學）。 ? 對于 氫原子 ， 電子 在 n = 1的軌道上運動時能量最低 —基態(tài) ，其能量為： E1s = (Z2 / n2) eV = (12 / 12) eV = eV ? 相應的軌道半徑為： r = pm = a0（玻爾半徑 ) ? 能量坐標 ： 0 ∞ r↗ , E↗ ； r↘ , E↘ （負值） ? ? （ r : 電子離核距離） 0 電子能量 負值 表示它受原子核吸引 E r 氫原子的電子能級 (能量量子化 ) E = (Z2 / n2) eV (n = 1, 2, 3, 4…) 能量量子化 模擬 示意圖 上 :能量連續(xù)變化 。 二、玻爾（ ）原子結(jié)構(gòu)理論 (續(xù) ) （一）要點： 3個基本假設 軌道角動量 （ L） 量子化 （而 不是連續(xù)變化 ）： L = mvr = nh / 2? (n = 1, 2, 3, 4 …) () Planck常數(shù) h = ?1034 J?s 符合 這種 量子條件 的 “軌道”（ Orbit） 稱為 “穩(wěn)定軌道”。 核外電子的運動狀態(tài) (續(xù) ) ? 一 、氫原子光譜 ? 連續(xù)光譜 (continuous spectrum) ? 線狀光譜 (原子光譜 )(line spectrum) ? 氫原子光譜（原子發(fā)射光譜） 連續(xù)光譜（自然界） 連續(xù)光譜 (實驗室） 電磁波連續(xù)光譜 氫原子光譜（原子發(fā)射光譜） 真空管中含少量 H2(g)，高壓放電， 發(fā)出紫外光和可見光 → 三棱鏡 → 不連續(xù)的線狀光譜 氫原子光譜（續(xù)） 一、氫原子光譜（原子發(fā)射光譜）（續(xù)） （一）氫原子光譜特點 1. 不連續(xù)的線狀光譜 2. 譜線頻率符合 ? = R （ ） 式中，頻率 ? (s1), Rydberg常數(shù) R = ?1015 s1 n n2 為正整數(shù)，且 n1 n2 n1 = 1 紫外光譜區(qū)（ Lyman 系）； n1 = 2 可見光譜區(qū)（ Balmer系）； n1 = 5 紅外光譜區(qū)（ Paschen、 Bracker、 Pfund系） 巴爾麥 ( J. Balmer)經(jīng) 驗公式 _ _ ? : 波數(shù) (波長的倒數(shù) ? = 1/? , cm1). n : 大于 2的正整數(shù) . RH： 也稱 Rydberg常數(shù) , RH= R / c RH = ?107 m1 )121(122 nRv H ??? ?一、氫原子光譜（續(xù)） ? 氫原子光譜 (續(xù) ) ? 光譜線能級 E光子 = E2 – E1 = h? = hc / ? . ? = R ? n1 = 2 可見光譜區(qū)（ Balmer系） : n2 = 3 (656 nm ), n2 = 4 (486 nm ), n2 = 5 (434 nm ), n2 = 6 (410 nm ). 氫原子光譜 3個系列躍遷 E光子 = E2 – E1 = h? = hc / ? 連續(xù) 光譜和原子發(fā)射光譜 (線狀 光譜 )比較 原子發(fā)射光譜 (線狀 光譜 ) 由上至下 : Hg Li Cd Sr Ca Na （二）經(jīng)典電磁理論不能解釋氫原子光譜 ? 經(jīng)典電磁理論： 電子繞核作高速圓周運動，發(fā)出 連續(xù) 電磁波 → 連續(xù) 光譜，電子能量 ↓ → 墜入原子核 → 原子湮滅。 ? 事實： 氫原子光譜是線狀（而不是連續(xù)光譜）； 原子沒有湮滅。 電子 在 穩(wěn)定軌道運動 時，既 不吸收， 也 不幅射光子。 中、下：能量量子化 → → n2 = 3 n1 = 2 n2 = 4 n1 = 2 → 單電子 原子或離子 基態(tài) 的電子能量 ?????????????????????3222322222BeLiHeH1 1 14: 2 13:12:He電子能量：＝＝＝s
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