原子的能級和輻射ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 10:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 兩體問題 兩質(zhì)點(diǎn)在相互作用下運(yùn)動 1 1 2 212mmmm???rrR12??r r r12m m m??121 1 1mm? ??? ?? ?1 1 1 22 2 1 2mm? ???? ? ? ???r f r rr f r r? ?0m?? ??? ???Rr f r質(zhì)心速度不變 m ??質(zhì)心系 2 2 21 1 2 21 1 12 2 2T m m ?? ? ?? ? ?r r r1 1 1 2 2 2mm ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?L r r + r r r r? ?212E V r?? ??r質(zhì)點(diǎn) 1相對 2的運(yùn)動相當(dāng)于固定 2后質(zhì)量為 的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動。 ?r1r?20 1 , 2 , 3 ,nnn Z cr a v nZn?? ? ?200 24 πae???2220022124 πnAZeEnahc R Zn??????2201 2ee4 πnnnrrm Z m e??? ??242302 1(4 π )111eAeeemRmhcMRmM?????????? ?711 2 31 1 14 7 2 9 32 3 410 m : 97 373 1H 96 775 8 D 97 074 2 T 97 173 5H e 97 222 7 L i 97 288 0 B e 97 307 0R??? ? ?Urey發(fā)現(xiàn)巴耳末系的雙線結(jié)構(gòu)，證實(shí)氘的存在，獲 1934年 Nobel化學(xué)獎 1932年 玻爾理論解釋了原子光譜分立性和原子的穩(wěn)定性 The Nobel Prize in Physics 1922 for his services in the investigation of the structure of atoms and of the radiation emanating from them N. Bohr (18851962) 里德堡原子 當(dāng)多電子原子的外層一個電子被激發(fā)到量子數(shù) n很高激發(fā)態(tài)上時(shí)，它看到內(nèi)層電子屏蔽后的剩余電荷是 +e，所以可以借助玻爾氫原子理論描述。這樣的原子稱里德堡原子。這樣的原子半徑很大 ，對 n=250， r250~ 接近細(xì)菌大??；其壽命也很長 ， τ正比于 ；但能級間距十分小，如 ，而室溫對應(yīng)的能量為 kBT(=300)= ，所以易受外界電磁場、溫度等的影響。 ?? ?nE實(shí)驗(yàn)思想： 電子與原子的碰撞 彈性碰撞 非彈性碰撞： 電子失去一部分或全部動能，轉(zhuǎn)化為原子內(nèi)部能量，使原子激發(fā)或電離。 原子能級是分立的 167。 5．弗蘭克－赫茲實(shí)驗(yàn) 電子動能損失是分立的 原子內(nèi)部能量量子化證據(jù) 1914年 Franck和 Hertz 電子 — 汞蒸汽原子 碰撞實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)直接而獨(dú)立地證明了原子內(nèi)部能級（能量的量子化）的 存在。 K G A K：熱陰極，發(fā)射電子 KG區(qū)：電子加速，與 Hg原子碰撞 GA區(qū)：電子減速，能量大于 eV的電子可克服反向偏壓，產(chǎn)生電流 V AHg電流突然下降時(shí)的電壓相差都是 ，即， KG間的電壓為 ，電流突然下降。 結(jié)果分析： 結(jié)果分析表明： 汞原子的確有不連續(xù)的能級存在，而且 4. 9eV為汞原子的第一激發(fā)電位。 為什么更高的激發(fā)態(tài)未能得到激發(fā)？ 改進(jìn)的 夫蘭克 赫茲實(shí)驗(yàn) （ 1920） 在這個實(shí)驗(yàn)裝置中，加速電子只要達(dá)到 ，就被汞原子全部吸收了；因此不可能出現(xiàn)大于 碰撞，故不能觀察汞原子的更高激發(fā)態(tài)。為此他們作了進(jìn)一步改進(jìn)，如圖所示 當(dāng) ＝ ， ， ， ， 下降。 1KGUAI實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出原子內(nèi)存在一系列的量子態(tài)。 加速區(qū)： KG1 碰撞區(qū)： G1G2 翁斯灝等 . FranckHertz實(shí)驗(yàn)中電子與汞原子的碰撞機(jī)理 . 大學(xué)物理 ,1995,14(3):79 劉戰(zhàn)存 ,張國英 .弗蘭克和赫茲對原子能級存在的實(shí)驗(yàn)研究 .物理 ,2022,32(1):47 參閱： J. Franck (18821964) G. Hertz (18871
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