原子的能級輻射ppt課件-展示頁
2025-01-23 10:46本頁面
【正文】 合光按不同波長成分展開成光譜的儀器。 棱鏡光譜儀 光柵光譜儀 光源 分光器（棱鏡或光柵） 紀(jì)錄儀（感光底片或光電紀(jì)錄器） 光譜 研究原子結(jié)構(gòu)的重要手段 按光譜結(jié)構(gòu)分類 連續(xù)光譜 固體熱輻射 線光譜 原子發(fā)光 2．光譜的分類 帶光譜 分子發(fā)光 按光譜機(jī)制分類 發(fā)射光譜 樣品光源 分光器 紀(jì)錄儀 吸收光譜 連續(xù)光源 樣品 分光器 紀(jì)錄儀 ?I?I光譜由物質(zhì)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)決定，包含內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息 一．氫原子光譜的線系 H? 656 H? 486 H? H? H? 397 ()? 197。Balmer經(jīng)驗(yàn)公式 ,nB?? ? ?線系限 到 1885年，已觀察到 14條譜線 （紅外三個(gè)線系 ） 帕邢系： 2211 4 , 5 , 63Hv R nn??? ? ?????布喇開系： 2211 5 , 6 , 74Hv R nn??? ? ?????普豐特系： 2211 6 , 7, 85Hv R nn??? ? ????? 2211 2 , 3 , 41Hv R nn??? ? ?????（遠(yuǎn)紫外） 賴曼系： 這些經(jīng)驗(yàn)公式是否反映了原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的規(guī)律性？？ 線系的一般表示： 2211HvR mn????????令： 2()HRTmm? 2()HRTnn? 光譜項(xiàng) 并合原則： ( ) ( )v T m T n??1890年 Rydberg用波數(shù)改寫 : 2 2 2 21 4 1 1 1 1 3 , 4 , 5 ,22 Hv R nB n n?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?711 . 0 9 6 7 7 5 8 1 0HRm ???氫原子的 Rydberg常數(shù) 線系限： 2HRvm? 一、經(jīng)典理論的困難 1． 經(jīng)典理論（行星模型）對原子體系的描述 庫侖力提供電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力： 2 2204emv Zerr???r222e001124 π 4 π 2Ze ZeE m vrr??? ? ? ?原子體系的能量： 電子軌道運(yùn)動(dòng)的頻率： 302 2 4 eV e Zfr m r? ? ? ??? 玻爾氫原子理論 2． 經(jīng)典理論的困難 ! 原子穩(wěn)定性 困難 : 電子加速運(yùn)動(dòng)輻射電磁波，能量不斷損失，電子回轉(zhuǎn)半徑不斷減小，最后落入核內(nèi)，原子塌縮。 描述宏觀物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的經(jīng)典理論 ,不能隨意地推廣到原子這樣的微觀客體上。 電子軌道和能量分立 201 1 , 2 , 3 ,24 πn nZeEnr?? ? ?(2) 躍遷（ transition）假設(shè) 發(fā)射 原子在不同定態(tài)之間躍遷，以電磁輻射形式吸收或發(fā)射能量。 (3) 角動(dòng)量量子化假設(shè) 為保證定態(tài)假設(shè)中能量取不連續(xù)值，必須 取不連續(xù)值，如何做到？ nr 玻爾認(rèn)為：符合經(jīng)典力學(xué)的一切可能軌道中，只有那些角動(dòng)量為 的整數(shù)倍的軌道才能實(shí)際存在。氫原子玻爾半徑 軌道量子化 玻爾氫原子理論 1 , 2 , 3 ,n cVnn???電子的軌道運(yùn)動(dòng)速度： 2014 1 3 7ec? ????精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)： 量子化能量 204 22e2 2 2 2014 π 22( 4 )nnZeErme ZZnn?????? ? ? ? ? ?1 , 2 , .. .. .n ?能量的數(shù)值是分立的，能量量子化 玻爾氫原子理論 eV/E 氫原子能級圖 2?n3?n4?n激發(fā)態(tài) ???1?n基態(tài) ???n0自由態(tài) 基態(tài) （ ground state） 1 1 01 1 3 . 6 e Vn E r a? ? ? ?激發(fā)態(tài) （ excited state） 2n? 21nE E n? 電離能： 將一個(gè)基態(tài)電子電離至少需要的能量。 俘獲前： 212 eE m V? 俘獲后：電子處于氫原子某一能量狀態(tài)， 2nR h cEn??2212neR h ch E E m Vn? ? ? ? ? 減少的能量以光子的形式輻射， 頻率連續(xù)分布 ,在線系限的短波方向。 71He 1 . 0 9 7 2 2 2 7 1 0 mR ???實(shí)驗(yàn)值 核電荷 2Z ?222112HeR mn????? ????22112 ( / 2 )HevR n
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