陳浩氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)電子的發(fā)射和吸收

1、氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu) 電子的發(fā)射和吸收學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)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(jí)、躍遷的概念，理解氫原子化、能級(jí)、躍遷的概念，理解氫原子的能級(jí)圖；的能級(jí)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(xué)說很好地解盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說很好地解釋了釋了a a粒子的散射實(shí)驗(yàn)，初步建立了原粒子的散射實(shí)驗(yàn)，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(gè)矛盾，觀現(xiàn)象。為了解決這個(gè)矛盾，19131913年年玻爾玻爾在盧瑟福學(xué)說的基礎(chǔ)上，把普朗在盧瑟福學(xué)說的基礎(chǔ)上，把普朗克的量子理論運(yùn)用到原子系統(tǒng)上，提克的量子理論運(yùn)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(yùn)動(dòng)，但并不向外的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，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(shè)能量為、原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為E E初）初）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為E E終）終）時(shí)，它輻射（或吸收）一定頻率的時(shí)，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(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。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(shè)定態(tài)假設(shè)躍遷假設(shè)躍遷假設(shè)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(shè)軌道假設(shè)4 3 2 1hh=E=E初初 E E未未21nEEn=rn= n2r1氫原子的能級(jí)圖氫原子的能級(jí)圖能級(jí)能級(jí) 1 1、能級(jí)能級(jí)：氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量：氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值，叫它的能級(jí)。值，叫它的能級(jí)。 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(jí)，這時(shí)電子在離核最近的軌最低能級(jí)，這時(shí)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)，這種定態(tài)叫基態(tài)。道上運(yùn)動(dòng)，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(jí)，叫做激發(fā)態(tài)。的其他能級(jí)，叫做激發(fā)態(tài)。能級(jí)能級(jí) 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(gè)能量以程，是輻射能量的過程，這個(gè)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(jí)向低能級(jí)躍遷從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子；從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)放出光子；從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)可能是吸收光子，也可能是由于碰時(shí)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(jí)能級(jí) 原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)只原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)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(jí)到被電離可以吸收能量大于或等于級(jí)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(dòng)能）。為電離出去的電子的動(dòng)能）。 若由于碰撞原子從低能級(jí)向高能若由于碰撞原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，碰撞粒子的動(dòng)能必須大于級(jí)躍遷時(shí)，碰撞粒子的動(dòng)能必須大于或等于兩能級(jí)間的能量差?；虻扔趦赡芗?jí)間的能量差。弗蘭弗蘭克克赫茲實(shí)驗(yàn)。赫茲實(shí)驗(yàn)。電子云電子云課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 2、按照玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電、按照玻爾理論，一個(gè)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