高中物理 第3章 第3、4節(jié) 氫原子光譜 原子的能級結(jié)構(gòu)課件 粵教版選修3-5-全文預(yù)覽
【正文】 離越大 ， 代表氫原子能級差越大 ， 下列能級圖中 ， 能形象表示氫原子最低的四個能級是 ( ) 解析： 由氫原子能級圖可知 ， 量子數(shù) n越大 ， 能級越密 ， 所以 C對 ． 答案： C ?課堂訓(xùn)練 2． 氫原子的基態(tài)能量為 E1， 如圖所示 ， 四個能級圖正確代表氫原子能級的是 (C) 解析： 由玻爾能級假設(shè) En＝ E1可知 ， 選項(xiàng) C對 原子的能級躍遷 為什么氫原子的定態(tài)能量為負(fù)值 ？ 氫原子由低能級躍遷到高能級的過程中動能如何變化 ？ 電勢能 Ep及軌道能量如何變化 ？ 提示： (1)氫原子的定態(tài)能量包括兩種能量：電子繞核運(yùn)動的動能及電子 — 氫原子核系統(tǒng)的電勢能 ． 在研究電勢能時我們通常取無窮遠(yuǎn)處作為零勢能 ， 設(shè)電子距核的半徑為 r， 電子質(zhì)量為 m， 由 ＝ 可知電子的動能 Ek＝ ， 而電勢能的表達(dá)式為 Ep＝ ， 兩者之和即為軌道能量E＝ Ek＋ Ep＝ ， 所以氫原子的定態(tài)能量為負(fù) ， 基態(tài)的半徑為 r1＝ nm， E1＝－ eV是其定態(tài)能量的最低值 ． 1． 原子的能級躍遷的概念 ． 躍遷是指電子從一個能級變化到另一個能級的過程 ， 而電子從某一軌道躍遷到另一軌道對應(yīng)著原子就從一個能量狀態(tài) (定態(tài) )躍遷到另一個能量狀態(tài) (定態(tài) )． 2． 能級躍遷的頻率條件 ． (1)處于高能級的原子會自發(fā)地向低能級躍遷 ， 并且在這過程中輻射光子 ． hν＝ Em－ 、 En分別為原子躍遷前后的能級 ． (2)反之 ， 原子吸收了特定頻率的光子或者通過其他途徑獲得能量時便可以從低能級向高能級躍遷 ， 同樣也遵循上面的規(guī)律 ． 3． 躍遷時電子動能 、 原子勢能與原子能量的變化： (1)當(dāng)軌道半徑減小時 ， 庫侖引力做正功 ， 原子的電勢能 Ep減小 ， 電子動能增大 ， 由于輻射光子原子能量減小 ． (2)軌道半徑增大時 ， 原子電勢能增大 ， 電子動能減小 ， 原子能量增大 ． 4． 使原子能級躍遷的兩種粒子 —— 光子與實(shí)物粒子： (1)原子若是吸收光子的能量而被激發(fā) ， 則光子的能量必須等于兩能級的能量差 ， 否則不被吸收 ， 不存在激發(fā)到 n能級時能量有余 ， 而激發(fā)到 n＋ 1時能量不足 ， 則可激發(fā)到 n能級的問題 ． 但當(dāng)光子能量 E＞ eV， 氫原子能夠吸收光子使電子電離 ， 且電子具有動能 ． (2)原子還可吸收外來實(shí)物粒子 (例
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