有关氢原子能级跃迁
玻尔的原子理论——三条假设
(1)“定态假设”:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中,电子虽做变速运动,但并不向外辐射电磁波,这样的相对稳定的状态称为定态。
定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范围:原子中电子绕核转动处于定态时不受该理论的制约。
(2)“跃迁假设”:电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波,但电子在两个不同定态间发生跃迁时,却要辐射(吸收)电磁波(光子),其频率由两个定态的能量差值决定hv=E2-E1。 跃迁假设对发光(吸光)从微观(原子等级)上给出了解释。
(3)“轨道量子化假设”:由于能量状态的不连续,因此电子绕核转动的轨道半径也不能任意取值,必须满足
mvr nh(n 1,2,3 )。 2
轨道量子化假设把量子观念引入原子理论,这是玻尔的原子理论之所以成功的根本原因。
[P 4.] 二、氢原子能级及氢光谱 n E/eV ∞ 0 (1)氢原子能级: 原子各个定态对应的能量是不连续的,这些能量值叫做能级。 1①能级公式:En 2E1(E1 13.6eV); n②半径公式:rn n2r1(r1 0.53 10 10m)。 (2)氢原子的能级图 (3)氢光谱
在氢光谱中,n=2,3,4,5,……向n=1跃迁发光形成赖曼线系;
n=3,4,5,6向n=2跃迁发光形成巴耳末线系;
n=4,5,6,7……向n=3跃迁发光形成帕邢线系;
n=5,6,7,8……向n=4跃迁发光形成布喇开线系,
其中只有巴耳末线系的前4条谱线落在可见光区域内。
[P5 .]三、几个重要的关系式
(1)能级公式 En 1 13.6eVE 122nn
(2)跃迁公式 h E2 E1
(3)半径公式 rn n2r1
(4) 动能跟n 的关系
由 (r1 0.53 10 10m) ke2
rn2mvn1ke212 得 Ekn mvn 2 rn22rnn2
(5)速度跟n 的关系vn ke211 mrnnrn
(6)周期跟n的关系Tn 2 rn3 rn n3

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