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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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