专题六原子结构与能跃迁

专题六原子结构与能跃迁3月28日一、学问盘点1、电子的发觉:汤姆生通过对阴极射线的讨论,确定了射线的带电性质并通过试验奇妙地测出了这种射线的比荷,确定了它是一种带负电的,质量很小的粒子,并把它命名为电子。

汤姆生被称为电子之父。

电子的发出让人们熟悉到,原子还可以再分,电子是组成原子的一部分。

2、核式结构模型的建立:卢瑟福通过对α粒子散射试验的讨论,提出了核式结构模型,很好地解释了试验现象,被人们所接受。

1α粒子散射试验:用α粒子小粒子轰击金原子大原子,用电子显微镜观看发觉,绝大多数α粒子不偏转,有少数α粒子会发生偏转,极少数α粒子会发生大角度偏转甚至被弹回。

为什么用α粒子散射试验讨论原子结构原子结构无法直接观看到,要用高速粒子进行轰击,依据粒子的散射状况分析推断原子的结构,而α粒子有足够的能量,可以穿过原子,并且利用荧光作用可观看α粒子的散射状况,所以选取α粒子进行散射试验.2核式结构模型:原子由集中了全部正电荷和几乎全部质量的原子核及核外电子组成,原子直径的数量级为10-10,原子核直径的数量级为10-15。

3、氢原子光谱:氢原子的光谱是一系列不连续的谱线,其中巴耳末系有四条谱线在可见光区域内。

原子光谱分析是鉴别物质的一种重要方法,原子光谱被称为原子的“指纹”。

4、氢原子的能级结构与跃迁: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。

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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,却要辐射汲取电磁波光子,其频率由两个定态的能量差值打算=-。

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,必需满意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胜利的根本缘由。

氢原子能级及氢光谱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:;211②半径公式:21010。

112氢原子的能级图3氢光谱在氢光谱中,=2,3,4,5,……向=1跃迁发光形成赖曼线系;=3,4,5,6向=2跃迁发光形成巴耳末线系;=4,5,6,7……向=3跃迁发光形成帕邢线系;=5,6,7,8……向=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。

几个重要的关系式11能级公式2122跃迁公式21*3半径公式2101011*4动能跟的关系-可编辑修改-:..。

22121由得22222211*5速度跟的关系2*6周期跟的关系33关系式3456只作了解,56式与卫星运动类似。

氢原子怎样汲取能量由低能级向高能级跃迁此类问题可分为三种状况:1光子照耀氢原子,当光子的能量小于电离能时,只能满意光子的能量为两定态间能级差时才能被汲取.2光子照耀氢原子,当光子的能量大于电离能时,任何能量的光子都能被汲取,汲取的能量一部分用来使电子电离,另一部分可用来增加电子离开核的吸引后的动能.3当粒子与原子碰撞如电子与氢原子碰撞时,由于粒子的动能可全部或部分被氢原子汲取,故只要入射粒子的动能大于或等于原子两能级的能量差,就可以使原子受激发而向高能级跃迁二、典例分析例1在卢瑟福的α粒子散射试验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其缘由是,,可能观测到氢原子放射的不同波长的光最多有多少种:若把本题中的“一群”改为“一个”,状况又如何-可编辑修改-:..。

例3图中画出了氢原子的4个能级,并注明白相应的能量处在=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。

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在这些光波中。

能够从金属钾的表面打出光电子的总共有,已知,则原子要汲取光子,电子的动能增大,电势能增大。

,电子的动能减小,电势能减小。

,电子的动能增加,电势能减小。

,电子的动能减小,电势能增大。

三、,某原子的电子从能量为的轨道跃迁到能量为′的轨道,辐射出波长为λ的光,以表示普朗克常量,表示真空中的光速,则′等于-可编辑修改-:..。

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+。

下列四个能级图,正确代表氢原子能级的是1-可编辑修改-:..。

3、氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值,它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能。

氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,,,,电子的动能减小4、原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不放射光子,例如在某种条件下,铬原子的=2能级上的电子跃迁到=1能级上时并不放射光子,而是将相应的能量转交给=4能级上的电子,使之脱离原子,这种现象叫做俄歇效应,=-,式中=1,2,3…表示不同能级,-可编辑修改-:..。

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、氢原子的能级如图所示,~处于=3能级的氢原子可以汲取任意频率的紫外线,并发生电离大量氢原子从高能级向=3能级跃迁时,发出的光具有显著的热效应大量处于=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的光大量处于=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出3种不同频率的可见光-可编辑修改-: