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-全文預(yù)覽
【正文】 (2)如圖 1所示，是氫原子的能級(jí)圖，若有一群處于 n＝ 4 的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出多少種頻率不同的光子？ 圖 1 答案 (1)氫原子吸收 (或輻射 )光子的能量決定于兩個(gè)能級(jí)差 hν＝ Em－ En(nm)． (2)氫原子能級(jí)躍遷圖如圖所示．從圖中可以看出能輻射出 6 種頻率不同的光子，它們分別是 n＝ 4→n ＝ 3， n＝ 4→n ＝ 2， n＝ 4→n ＝ 1， n＝ 3→n ＝ 2， n＝ 3→n ＝ 1， n＝ 2→n ＝ 1. [要點(diǎn)提煉 ] 1．電子從一種 能量態(tài)躍遷到另一種能量態(tài)時(shí)，吸收 (或放出 )能量為 hν的光子 (h 是普朗克常量 )，這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即 hν＝ Em－ En(mn)．若 m→n ，則輻射光子，若 n→m ，則吸收光子． 2．根據(jù)氫原子的能級(jí)圖可以推知，一群量子數(shù)為 n 的氫原子最后躍遷到基態(tài)時(shí)，可能發(fā)出 的不同頻率的光子數(shù)可用 N＝ C2n＝ －2 計(jì)算． 例 3 欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是 ( ) A．用 eV的光子照射 B．用 11 eV的光子照射 C．用 14 eV的光子照射 D．用 11 eV的電子碰撞 答案 ACD 解析 由 “玻爾理論 ”的躍遷假設(shè)可知，氫原子在各能級(jí)間，只能吸收能量值剛好等于兩 能級(jí)之差的光子．由氫原子能級(jí)關(guān)系不難算出， eV剛好為氫原子 n＝ 1 和 n＝ 2 的兩能級(jí)之差，而 11 eV則不是氫原子基態(tài)和任一激發(fā)態(tài)的能量之差，因而氫原子只能吸收前者被激發(fā)，而不能吸收后者．對(duì) 14 eV的光子，其能量大于氫原子電離能，足可使 “氫原子 ”電離，而不受氫原子能級(jí)間躍遷條件限制，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律不難知道，氫原子吸收 14 eV的光子電離后產(chǎn)生的自由電子仍具有 eV的動(dòng)能． 用電子去碰撞氫原子時(shí)，入射電子的動(dòng)能可全部或部分地被氫原子吸收，所以只要入射電子的動(dòng)能大于或等于基態(tài)和某個(gè)激發(fā)態(tài)能量 之差，也可使氫原子激發(fā)，故正確選項(xiàng)為 A、 C、D. 玻爾的原子模型?????
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