20xx滬科版高中物理選修（3-5）33《量子論視野下的原子模型》word學(xué)案(文件)
【正文】 1＝－ eV是其定態(tài)能量的最低值． 從氫原子核外電子的動能 Ek、電勢能 Ep 及軌道能量 E 的表達(dá)式可以看出當(dāng)氫原子從低能級 En 向高能級 Em(nm)躍遷時， r增大， Ek 減小， Ep 增大， (或 r增大時，庫侖力做負(fù) 功，電勢能 Ep 增大 )， E 增大，故需吸收光子能量，所吸收的光子能量 hν＝ Em－ En. 例 1 玻爾在他提出的原子模型中所作的假設(shè)有 ( ) A．原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做加速運(yùn)動，但不向外輻射能量 B．原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的 C．電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，輻射 (或吸收 )一定頻率的光子 D．電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動的頻率 解析 A、 B、 C 三項都是玻爾提出來的假設(shè)，其核心是原子定態(tài)概念的引入與能量躍遷學(xué)說的提出，也就是 “量子化 ”的概念．原子的不同能量狀態(tài)與電子繞核運(yùn)動時不同的圓軌道相對應(yīng)，是經(jīng)典理論與量子化概念的結(jié)合．原子輻射的能量與電 子在某一可能軌道上繞核的運(yùn)動無關(guān)． 答案 ABC 例 2 氫原子的核外電子從距核較近的軌道上躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中 ( ) A．原 子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大，原子的能量增大 B．原子要放出光子，電子的動能減少，原子的電勢能減少，原子的能量也減少 C．原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能減少，原子的能量增大 D．原子要吸收光子，電子的動能減少，原子的電勢能增大，原子的能量大 解析 由庫侖力提供向心力，即 ke2r2 ＝ mv2r ， Ek＝ 12mv2＝ ke22r ，由此可知電子離核越遠(yuǎn) r越大，則電子的動能越小，故 A、 C 錯誤；因 r 增大過程中庫侖 力做負(fù)功，故電勢能增加， B 錯；再結(jié)合玻爾理論和原子的能級公式可知， D 正確． 答案 D 二、原子的能級躍遷問題 [問題設(shè)計 ] 根據(jù)氫原子的能級圖，說明： (1)氫原子從高能級向低能級躍遷時，發(fā)出的光子的頻率如何計算？
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