18.4 玻尔的原子模型-习题课—人教版高中物理选组3-5课件 (共14张PPT)

1、18.4 玻尔的原子模型玻尔的原子模型习题课习题课 例例1. 氢原子在基态时轨道半径氢原子在基态时轨道半径 r1 0.5310 10m，能量 ，能量 E1 13.6eV， （1ev1.610 19J）求氢原子处于基态时： ）求氢原子处于基态时： （1）电子的动能；）电子的动能； （2）原子的电势能；）原子的电势能； （3）用波长是多少的光照射可使其电离？）用波长是多少的光照射可使其电离？ （4）电子在核外旋转的等效电流（电子质量）电子在核外旋转的等效电流（电子质量m= 9.110 31kg） ） 一、玻尔原子模型及定态问题分析一、玻尔原子模型及定态问题分析 变式变式1. 氢原子辐射出一个光子后

2、，（）氢原子辐射出一个光子后，（） A电子绕核旋转半径增大电子绕核旋转半径增大 B电子的动能增大电子的动能增大 C氢原子的电势能增大氢原子的电势能增大 D原子的能级值增大原子的能级值增大 B 一、玻尔原子模型及定态问题分析一、玻尔原子模型及定态问题分析 玻尔原子模型及定态问题分析玻尔原子模型及定态问题分析解题通法解题通法 玻尔原子模型及定态问题分析玻尔原子模型及定态问题分析解题通法解题通法 D 二、氢原子能级及原子跃迁问题分析二、氢原子能级及原子跃迁问题分析 变式变式2.红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，

3、利用其中的铬 离子产生激光铬离子的能级如图所示，离子产生激光铬离子的能级如图所示，E1是基态，是基态，E2是亚稳态，是亚稳态，E3是激发态，若以是激发态，若以 脉冲氙灯发出波长为脉冲氙灯发出波长为1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自，然后自 发跃迁到发跃迁到E2，释放波长为，释放波长为2的光子，处于亚稳态的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就的离子跃迁到基态时辐射出的光就 是激光，这种激光的波长为（）是激光，这种激光的波长为（） A 二、氢原子能级及原子跃迁问题分析二、氢原子能级及原子跃迁问题分析 氢原子能级及原子

4、跃迁问题分析氢原子能级及原子跃迁问题分析解题通法解题通法 1.使原子发生能级跃迁的两种粒子使原子发生能级跃迁的两种粒子 (1)光子光子: 原子若是吸收光子的能量而被激发原子若是吸收光子的能量而被激发,则光子的能量必须等于两能级的能量差则光子的能量必须等于两能级的能量差,否则否则 不能被吸收不能被吸收;不存在激发到不存在激发到 n=2 能级时能量有余能级时能量有余,而激发到而激发到 n=3 能级时能量不足。能级时能量不足。 (2)实物粒子实物粒子: 原子还可以吸收外来实物粒子原子还可以吸收外来实物粒子(例如自由电子例如自由电子)的能量而被激发的能量而被激发,由于实物粒子的由于实物粒子的 动能可全

5、部或部分地被原子吸收动能可全部或部分地被原子吸收,所以所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量 差值差值,就可使原子发生能级跃迁。就可使原子发生能级跃迁。 氢原子能级及原子跃迁问题分析氢原子能级及原子跃迁问题分析解题通法解题通法 2.直接跃迁与间接跃迁直接跃迁与间接跃迁 原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时,有时可能是直接跃迁有时可能是直接跃迁,有时可能有时可能 是间接跃迁是间接跃迁,两种情况下辐射两种情况下辐射(或吸收或吸收)光子的频率可能不同。光子的频率可能不同。 3.跃迁时电子动能、原子势能与原子能量

6、的变化跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化 当轨道半径减小时：当轨道半径减小时： 库仑引力做正功库仑引力做正功, 原子的电势能原子的电势能 Ep 减小减小,电子动能电子动能 Ek 增大增大,原子能量减小原子能量减小. 当轨道半径增大时：当轨道半径增大时： 库仑引力做负功库仑引力做负功, 原子的电势能原子的电势能 Ep 增大增大, 电子动能电子动能 Ek 减小减小,原子能量增大原子能量增大. 例例3.（多选）（多选） 氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.623.11eV 下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A处于处于n

7、3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离 B大量氢原子从高能级向大量氢原子从高能级向n3能级跃迁时，可能发出可见光能级跃迁时，可能发出可见光 C大量处于大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，能级的氢原子向低能级跃迁时， 可能发出可能发出6种不同频率的光种不同频率的光 D一个处于一个处于n3能级的氢原子向低能级跃迁时，能级的氢原子向低能级跃迁时， 最多可能发出最多可能发出3种不同频率的光种不同频率的光 AC 三、电子跃迁与电离的综合应用三、电子跃迁与电离的综合应用 变式变式3.（多选）（多选）欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（

8、欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（ ） A用用10.2eV的光子照射的光子照射 B用用11eV的光子照射的光子照射 C用用14eV的光子照射的光子照射 D用用13eV的电子碰撞的电子碰撞 ACD 三、电子跃迁与电离的综合应用三、电子跃迁与电离的综合应用 变式变式4.（多选）（多选）图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n3的激发态，在自发跃的激发态，在自发跃 迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2.25ev的钾，下列正确的是（的钾，下列正确的是（ ） A这群氢原子能发出三种不同频率的光这群氢原子能发出三

9、种不同频率的光 B这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应 C金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.09ev D金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9.84ev ACD 三、电子跃迁与电离的综合应用三、电子跃迁与电离的综合应用 1.跃迁与电离跃迁与电离 跃迁是指原子从一个定态到另一个定态的变化过程跃迁是指原子从一个定态到另一个定态的变化过程,而而电离则是指原子核外的电电离则是指原子核外的电 子获得一定能量挣脱原子核的束缚成为自由电子的过程子获得一定能量挣脱原子核的束缚成为自由电子的过程;原子吸收光子的能量跃迁时原子吸收光子的能量跃迁时 必须满足能量条件必须满足能量条件,而只要