第四节 原子的能级结构656.3nm486.1nm434.1nm410.2nm为什么不连续的？玻尔的基本假设1.定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态依据：氢原子光谱是分立(线状)的，原子是稳定的设想：原子内部的能量是不连续的。1913年丹麦物理学家玻尔在卢瑟福核模型基础上，结合普朗克量子假设和原子光谱的分立性，提出假设：3.跃迁假设:当原子从一个能量为En的状态跃迁到另一个能量为Em的状态时，就要发射或吸收一个频率为的光子.2.轨道能级化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的轨道绕核运动相对应。电子的轨道的分布也是不连续的。一、能级结构猜想在跃迁的过程中，原子辐射(或吸收)光子的能量必须为两个能级能量差:hv=Em-En能级：原子内部不连续的能量称为原子的能级。跃迁：原子从一个能级变化到另一个能级的过程。高能级低能级(自发地)高能级低能级(吸收能量)二、氢原子的能级基态：在正常状态下，氢原子处于最低的能级（E1）的状态，称为基态。激发态：当电子受到外界激发时，可从基态迁到较高的能级E2，E3…上，这些能级对应的状态称为激发态。处于激发态的原子是不稳定的，它会向较低的能级自发地跃迁，跃迁时释放出来的能量以光子的形式向外辐射.这就是氢原子发出光谱的原因上式
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明：氢原子的能量是不连续的，只能取一些定值，也就是说氢原子的能量是量子化的,因此n也被称为能量量子数。n取正整数三、氢原子能级与光谱项之间的关系丹麦物理学家玻尔在吸取前人思想的基础上，推导出氢原子的能级满足：取无穷远为零电势点上式也可以写成：从可算出：...无穷远为零电势点吸收能量放出能量氢原子能级结构赖曼系普丰德系布喇开系帕邢系巴耳末电子轨道能级基态原子的能量指什么？电离：若光子能量过大可使电子脱离原子的束缚若光子能量达到电子电离的能量，电子可以吸收任意光子：注意：En为负值四、电离其中△E为电离能：思考:分别能量为2eV、10eV的光子照射处于n=2激发态的氢原子，结果如何？例：1.用15ev的电磁波照射处于基态的氢原子，则电子被电离且获得ev的动能。1.4五、玻尔理论的成功与局限取而代之的是“量子力学”656.3nm486.1nm434.1nm410.2nm六、小结高能级（发射光子）（吸收能量）跃迁时：发射或吸收的光子的能量必须等于能级差（要么全被吸收，要么不吸收）1、能级跃迁低能级低能级高能级自发地吸收能量达到电离时：电子可以吸收任意光子2、氢原子能级结构（1）氢原子能级与量子数关系（无穷远为零电势点）其中（2）氢原子能级图激发态基态1.一群氢原子处于量子数为4的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为，一个氢原子处于量子数4的激发态时，最多可能辐射出的光谱线条数为。练习3如果把量子数改为n，结果如何？或2.大量原子从n=5的激发态向低能级跃迁时，产生的光谱数有()A.4条；B.7条；C.9条；D.10条D3.下面关于玻尔理论的解释中,正确的说法是()A.原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量；B.原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就会向外辐射能量；C.原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子；D.原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的。AD4.根据玻尔理论，氢原子中，量子数n越大，则下列说法中正确的是（）A.电子轨道半径越大；B.核外电子的速率越大；C.氢原子能级的能量越大；D.核外电子的电势能越大。ACD5.按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，已知ra>rb，则在此过程中（）A.原子要发出一系列频率的光子；B.原子要吸收一系列频率的光子；C.原子要发出某一频率的光子；D.原子要吸收某一频率的光子。C
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