陳浩氫原子的能級結(jié)構(gòu)電子的發(fā)射和吸收

1、氫原子的能級結(jié)構(gòu) 電子的發(fā)射和吸收學習目標學習目標1 1、理解和掌握玻爾理論內(nèi)容、意義；、理解和掌握玻爾理論內(nèi)容、意義；2 2、理解定態(tài)（基態(tài)和激發(fā)態(tài)）、量子、理解定態(tài)（基態(tài)和激發(fā)態(tài)）、量子化、能級、躍遷的概念，理解氫原子化、能級、躍遷的概念，理解氫原子的能級圖；的能級圖；3 3、掌握電子的發(fā)射和吸收。、掌握電子的發(fā)射和吸收。玻爾玻爾（18851962）波爾理論的提出波爾理論的提出盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學說很好地解盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學說很好地解釋了釋了a a粒子的散射實驗，初步建立了原粒子的散射實驗，初步建立了原子結(jié)構(gòu)的比較正確的圖景，但跟經(jīng)典子結(jié)構(gòu)的比較正確的圖景，但跟經(jīng)典的電磁理論發(fā)生了矛

2、盾。的電磁理論發(fā)生了矛盾。從宏觀現(xiàn)象總結(jié)出來的經(jīng)典電磁理論從宏觀現(xiàn)象總結(jié)出來的經(jīng)典電磁理論不適用于原子這樣小的物體產(chǎn)生的微不適用于原子這樣小的物體產(chǎn)生的微觀現(xiàn)象。為了解決這個矛盾，觀現(xiàn)象。為了解決這個矛盾，19131913年年玻爾玻爾在盧瑟福學說的基礎(chǔ)上，把普朗在盧瑟福學說的基礎(chǔ)上，把普朗克的量子理論運用到原子系統(tǒng)上，提克的量子理論運用到原子系統(tǒng)上，提出了玻爾理論。出了玻爾理論。波爾理論的內(nèi)容波爾理論的內(nèi)容 1 1、原子只能處于一系列不連續(xù)的能、原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外的，電子雖然繞核運動，但并

3、不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài)定態(tài)。2 2、原子從一種定態(tài)（設能量為、原子從一種定態(tài)（設能量為E E初）初）躍遷到另一種定態(tài)（設能量為躍遷到另一種定態(tài)（設能量為E E終）終）時，它輻射（或吸收）一定頻率的時，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即能量差決定，即E初初 E終終. h v=波爾理論的內(nèi)容波爾理論的內(nèi)容3 3、原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同、原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應。原子的的圓形軌道繞核運動相對應。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分

4、布也是不連續(xù)的。道的分布也是不連續(xù)的。4 3 2 1 E4E3E2E1定態(tài)假設定態(tài)假設躍遷假設躍遷假設4 3 2 1 E4E3E2E1波爾理論的內(nèi)容波爾理論的內(nèi)容軌道假設軌道假設4 3 2 1hh=E=E初初 E E未未21nEEn=rn= n2r1氫原子的能級圖氫原子的能級圖能級能級 1 1、能級能級：氫原子的各個定態(tài)的能量：氫原子的各個定態(tài)的能量值，叫它的能級。值，叫它的能級。 2 2、基態(tài)基態(tài)：在正常狀態(tài)下，原子處于：在正常狀態(tài)下，原子處于最低能級，這時電子在離核最近的軌最低能級，這時電子在離核最近的軌道上運動，這種定態(tài)叫基態(tài)。道上運動，這種定態(tài)叫基態(tài)。 3 3、激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)：除基態(tài)以外

5、的能量較高：除基態(tài)以外的能量較高的其他能級，叫做激發(fā)態(tài)。的其他能級，叫做激發(fā)態(tài)。能級能級 4 4、原子發(fā)光現(xiàn)象：原子發(fā)光現(xiàn)象：原子從較高的激原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程，是輻射能量的過程，這個能量以程，是輻射能量的過程，這個能量以光子的形式輻射出去，這就是原子發(fā)光子的形式輻射出去，這就是原子發(fā)光現(xiàn)象。光現(xiàn)象。 5 5、注意：注意：從高能級向低能級躍遷從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由于碰時可能是吸收光子，也可能是由于碰撞、加熱等方式來傳遞能量）。撞、加熱等方式來傳遞

6、能量）。能級能級 原子從低能級向高能級躍遷時只原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子；而從某一能能吸收一定頻率的光子；而從某一能級到被電離可以吸收能量大于或等于級到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。（如在基電離能的任何頻率的光子。（如在基態(tài)，可以吸收態(tài)，可以吸收E 13.6eVE 13.6eV的任何光子，的任何光子，所吸收的能量除用于電離外，都轉(zhuǎn)化所吸收的能量除用于電離外，都轉(zhuǎn)化為電離出去的電子的動能）。為電離出去的電子的動能）。 若由于碰撞原子從低能級向高能若由于碰撞原子從低能級向高能級躍遷時，碰撞粒子的動能必須大于級躍遷時，碰撞粒子的動能必須大于或等于兩能級間的能量差?；虻扔趦赡芗夐g的能量差。弗蘭弗蘭克克赫茲實驗。赫茲實驗。電子云電子云課堂練習課堂練習課堂練習課堂練習課堂練習課堂練習2 2、按照玻爾理論，一個氫原子中的電、按照玻爾理論，一個氫原子中的電子從一半徑為子從一半徑為r ra a的圓軌道自發(fā)地直接躍的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半徑為遷到一半徑為r rb b的圓軌道上，已知的圓軌道上，已知r ra arrb b，則在此過程中（則在此過程中（ ） A A、原子要發(fā)出一系列頻率的光子原子要發(fā)出一