波尔的原子模型

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,欢 迎,进 入,物 理 课 堂,1,2,高中物理选修,35,第三章,原子,结构之迷,第三节：氢原子光谱,第四节：原子的能级结构,3,第三节：氢原子光谱,4,学习目标,1,、知识与技能,（,1,）了解氢原子光谱的不连续性及各个线系,2,、过程与方法,通过教材实验知道观察光谱的方法，明确原子光谱的不连续性,3,、情感、态度与价值观,了解光谱分析的应用，体会物理对生活、技术的推动作用，培养浓厚的科学探究兴趣,5,引言,每种原子、分子都有其特征光谱。因此分析其特征光谱，对研究不同原子、分子及其结构有着重大的意义。光谱学已成为光学的一个重要分支，并被广泛用于科研和生产中。,氢原子是最简单的原子，其光谱线在按波长（或波数）大小的排列次序上显示出简单的规律性。研究原子结构，很自然氢原子首先被关注。,6,学习目标,1,、知识与技能,（,1,）了解氢原子光谱的不连续性及各个线系,2,、过程与方法,通过教材实验知道观察光谱的方法，明确原子光谱的不连续性,3,、情感、态度与价值观,了解光谱分析的应用，体会物理对生活、技术的推动作用，培养浓厚的科学探究兴趣,7,元贝驾考,元贝驾考,2016,科目一 科目四驾考宝典网, 科目四,8,年巴耳末根据埃格斯充对光谱线的精确测量，提出了氢原子光谱可见光区域光谱线波长的经验公式。,年，玻尔引入量子概念提出的氢原子模型假说，给出了氢光谱线系规律的理论解释。,9,实验仪器,10,11,12,第四节：原子的能级结构,13,学习目标,1,、知识与技能,（,1,）了解原子的能级、跃迁、能量量子化以及基态和激发态等概念,（,2,）了解能量量子化是如何提出的，理解原子发射与吸收光子的频率与能量差的关系,（,3,）知道氢原子能级公式，以及能利用公式分析一些有关原子能级的问题,（,4,）能用原子的能级结构解释氢原子的光谱的不连续性,2,、过程与方法,通过原子的能级跃迁与上下楼梯时的势能的变化比较，理解能级的量子效应,3,、情感、态度与价值观,（,1,）通过计算和对比，能够验证自己的猜想，培养尊重事实结果的态度和严谨的学风,（,2,）加深对微观世界的“不连续”、能量量子化的理解,14,一、玻尔提出原子模型的背景：,卢瑟福的原子核式结构学说很好地解释了,a,粒子的散射实验，初步建立了原子结构的正确图景，但跟经典的电磁理论发生了矛盾。,15,1,、原来，电子没有被库仑力吸引到核上，它一定是以很大的速度绕核运动，就象行星绕着太阳运动那样。,按照经典理论，绕核运动的电子应该辐射出电磁波，,因此它的能量要逐渐减少。随着能量的减少，电子绕核运行的轨道半径也要减小,于是电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核，就像绕地球运动的人造卫星受到上层大气阻力不断损失能量后要落到地面上一样。 这样看来，原子应当是不稳定的，然而实际上并不是这样。,16,2,、同时，按照经典电磁理论，电子绕核运行时辐射电磁波的频率应该等于电子绕核运行的频率，随着运行轨道半径的不断变化，电子绕核运行的频率要不断变化，因此原子辐射电磁波的频率也要不断变化。这样，大量原子发光的光谱就应该是包含,一切频率的连续谱。,以上矛盾表明，从宏观现象总结出来的经典电磁理论不适用于原子这样小的物体产生的微观现象。为了解决这个矛盾，,1913,年,玻尔,在卢瑟福学说的基础上，把普郎克的量子理论运用到原子系统上，提出了玻尔理论。,17,二、玻尔理论的主要内容,：,1,、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,。,2,、原子从一种定态（设能量为,E,初）跃迁到另一种定态（,设能量为,E,终）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即,E,初,E,终,.,h v=,3,、原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。,18,2.4,波尔的原子模型 能级,19,n=1,n=3,n=4,n=2,按卢瑟福原子结构模型：,电子在原子核外绕原子核,做圆周运动，你会发现什,么问题？,问题,1,、原子会发射电磁波,(,电子做变速运动）,2,、电子的能量减小,3,、原子发射的电磁波的频率是连续的,4,、电子最终将坠毁，原子处在不稳定,状态。,重大发现：,20,1,、原子只能处于一系列能量不连续的状态中。在这些状态,中原子是稳定的，电子虽然做变速运动，但并不向外辐射能量，,这些状态叫做定态。电子绕原子核做圆周运动，只能处在一些,分立的轨道上，它只能在这些轨道上绕核转动而不产生电磁辐射。,发射光子,吸收光子,E,2,E,1,一、玻尔的原子结构模型：,2,、原子从一种定态跃迁到另一定态时，吸收（或辐射）一定频率,的光子能量 。例如，原子从定态,E,2,跃迁到定态,E,1,辐射的光子,能量为,3,、原子的不同能量状态对应于电,子的不同运动轨道，原子的能量,状态是不连续的，电子不能在任,意半径的轨道上运动。,轨道半径,r,跟电子动量,mv,的,乘积满足下式,的这些轨道才是可能的。,21,二、氢原子的能级结构：,1,、能级：原子只能处于一系列不连续的能量状态。在每个,状态中，原子的能量值是确定，各个确定的能量值叫做能级。,2,、基级：原子尽可能处于最低能级，这时原子的状态叫基态，,较高能级所对应的状态叫激发态。电子从高能级跃迁到低能级,时，原子会辐射能量，而电子从低能级跃迁到高能级时，,原子要吸收能量，辐射（或吸收）能量,3,、氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为：,22,n=1,n=2,n=3,n=4,n=5,n=,E,1,= -13.6ev,E,2,= -3.4ev,E,3,= -1.5ev,E,4,= -0.85ev,23,n=1,n=2,n=3,n=4,n=5,n=,E,1,= -13.6ev,E,2,= -3.4ev,E,3,= -1.5ev,E,4,= -0.85ev,三、原子的跃迁,:,1,、当氢原子从,n=2,的能级跃到,n=1,的能级时,(1),原子是吸收光子还是辐射光子,(2),辐射光子的能能量、频率和波长是多少,2,、当氢原子从,n=3,的能级跃到,n=1,的能级时,能辐射出多少,种的光子，它们的频率是多少,24,25,氢原子的光谱图,可见光区,特点,1.,几种特定频率的光,2.,光谱是分立的亮线,26,原子光谱,每一种原子都有自己特定的原子光谱，不同原子，其原子光谱均不同,27,28,玻尔,（,18851962,）,玻尔的原子模型,4 3 2 1,E4,E3,E2,E1,定态假设,跃迁假设,4 3 2 1,E4,E3,E2,E1,轨道假设,4 3 2 1,h=E,初, E,未,E,n,=,r,n,=,n,2,r,1,29,三、玻尔计算出氢的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势能）公式：,r,n,=n,2,r,1,轨道半径：,（,n=1,2,3),能 量：,E,n,=,n,2,1,E,1,（,n=1,2,3),式中,r,1,(,r,1,=0.5310,10,m ),、,E,1,( E,1,=,13.6eV),、分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，,r,n,、,E,n,分别代表第,n,条可能轨道的半径和电子在第,n,条轨道上运动时的能量，,n,是正整数，叫,量子数,。,30,四、氢原子的能级图：,-13.6,-3.4,-1.51,-0.85,-0.54,0 eV,n,E,31,1,、,能级,：氢原子的各个定态的能量值，叫它的能级。,2,、,基态,：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态。,3,、,激发态,：除基态以外的能量较高的其他能级，,叫做激发态。,4,、原子发光现象：原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，这就是原子发光现象。,五、能级：,32,电子云,33,1,、,能级,：氢原子的各个定态的能量值，叫它的能级。,2,、,基态,：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态。,3,、,激发态,：除基态以外的能量较高的其他能级，,叫做激发态。,4,、原子发光现象：原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，这就是原子发光现象。,规律总结,34,1,、原子的跃迁指的是原子的核外电子发生跃迁。,2,、使原子跃迁的方式,（,1,）原子吸收或辐射特定频率的光子,（,2,）外来电子与原子的核外电子发生碰撞,3,、,n=1,称为基态，能量最低，离核最近，最稳定；（,n,被称为能量量子数）,n=2,称为激发态，能量依次更高，不稳定,4,、（,1,）光子,不允许剩余（即原子吸收或辐射的能量刚好等于两个能级的能量差）,（,2,） 电子,-,允许剩余，（即外来电子的能量大于或等于两个能级的能量差即可，剩余能量为动能）,5,、,E,总,=E,K,+E,P,35,7,、（,1,）规定无穷远处能量为零，无穷远处能量最高，因此其他能量为负值，谱线上每个能级对应的能量表示,总能量,E,总,.,（,2,）去掉负号表示该能级对应的,动能,E,K,，,（,3,）去掉负号也表示该能级对应的,电离能,：,指原子的核外电子摆脱原子核的引力束缚而飞到无穷远处所需要的能量。,使原子发生电离的条件：入射光或外来电子的能量必须大于或等于各个能级对应的电离能。,（,3,）电势能,E,P,=,2E,总,36,8,、区分一群和一个的概念,可以产生谱线的条数,37,达标练习：,1,、对玻尔理论的下列说法中，正确的是（ ）,A,、继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设,B,、对经典电磁理论中关于“做加速运动的电荷要辐射电磁波”的观点提出了异议,C,、用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系,D,、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的,ABCD,38,2,、下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（ ）,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,C,39,3,、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,4,、根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径（ ）,A,、可以取任意值,B,、可以在某一范围内取任意值,C,、可以取一系列不连续的任意值,D,、是一系列不连续的特定值,D,ACD,40,5,、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为,r,a,的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为,r,b,的圆轨道上，已知,r,a,r,b,，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,41,二、玻尔的原子结构模型,1.,玻尔理论的主要内容,2.,氢原子的能级,引言,引言,引言,42,卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾,43,卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾,1.,原子的稳定性；,44,卢瑟福的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾,1.,原子的稳定性；,2.,原子光谱是连续谱还是线状谱。,45,1.,玻尔理论的主要内容,46,1.,玻尔理论的主要内容,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。这些状态叫做定态。,定态假设,47,1.,玻尔理论的主要内容,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。这些状态叫做定态。,定态假设,原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两定态的能量差决定，即,h=E,初,E,终,。,跃迁假设,疑难辨析,48,1.,玻尔理论的主要内容,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。这些状态叫做定态。,定态假设,原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两定态的能量差决定，即,h=E,初,E,终,。,跃迁假设,原子的不同能量状态跟电子沿不同轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。,轨道能级化假设,疑难辨析,49,疑难辨析：,50,疑难辨析：,h=E,初,E,终,适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况，对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况，则不受此条件的限制。,51,疑难辨析：,h=E,初,E,终,适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况，对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况，则不受此条件的限制。,这是因为，原子一旦电离，原子结构即被破坏，因而不再遵守有关原子结构的理论。如基态氢原子的电离能为,13.6eV,，只要大于或等于,13.6eV,的光子都被基态的氢原子吸收而发生电离，只不过入射击光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大。,52,疑难辨析：,h=E,初,E,终,适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况，对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况，则不受此条件的限制。,这是因为，原子一旦电离，原子结构即被破坏，因而不再遵守有关原子结构的理论。如基态氢原子的电离能为,13.6eV,，只要大于或等于,13.6eV,的光子都被基态的氢原子吸收而发生电离，只不过入射击光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大。,至于实物粒子和原子碰撞的情况，由于实物粒子的动能可全部或部分地为原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，也可使原子受激发而向较高能级跃迁。,53,2.,氢原子的能级,54,2.,氢原子的能级,原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子，其能级公式为：,注,55,2.,氢原子的能级,原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子，其能级公式为：,对应的轨道半径关系为：,r,n,= n,2,r,1,注,56,2.,氢原子的能级,原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子，其能级公式为：,对应的轨道半径关系为：,r,n,= n,2,r,1,其中，,n,称为量子数，只能取正整数,E,1,=,13.6eV,，,r,1,=0.5310,10,m,注,补充说明,57,氢原子各定态的能量值，为电子绕核运动的动能,E,k,和电势能,E,p,的代数和，因为在选无穷远处电势能为零的情况下，各定态的电势能均为负值，且其大小总大于同一定态的动能值，所以各定态能量值均为负值，因此，不能根据氢原子的能级公式 得出氢原子各定态能量与,n,2,成反比的错误结论。,58,一群氢原子处于量子数为,n,的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为,59,一群氢原子处于量子数为,n,的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为,-13.6eV,-3.4eV,-1.51eV,-0.85eV,1,2,3,4,60,一群氢原子处于量子数为,n,的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为,-13.6eV,-3.4eV,-1.51eV,-0.85eV,1,2,3,4,61,一群氢原子处于量子数为,n,的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为,-13.6eV,-3.4eV,-1.51eV,-0.85eV,1,2,3,4,62,一群氢原子处于量子数为,n,的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为,-13.6eV,-3.4eV,-1.51eV,-0.85eV,1,2,3,4,63,一群氢原子处于量子数为,n,的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为,-13.6eV,-3.4eV,-1.51eV,-0.85eV,1,2,3,4,64,一群氢原子处于量子数为,n,的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为,-13.6eV,-3.4eV,-1.51eV,-0.85eV,1,2,3,4,65,一群氢原子处于量子数为,n,的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为,-13.6eV,-3.4eV,-1.51eV,-0.85eV,1,2,3,4,66,例,1,氢原子辐射一个光子后，则,（,A,）电子绕核旋转半径增大,（,B,）电子的动能增大,（,C,）氢原子电势能增大,（,D,）原子的能级值增大,解析,67,例,1,氢原子辐射一个光子后，则,（,A,）电子绕核旋转半径增大,（,B,）电子的动能增大,（,C,）氢原子电势能增大,（,D,）原子的能级值增大,例,2,欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是,（,A,）用,10.2eV,的光子照射,（,B,）用,11eV,的光子照射,（,C,）用,14eV,的光子照射,（,D,）用,11eV,的电子碰撞,解析,解析,68,解析,：该题主要考查：,玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能,69,解析,：该题主要考查：,玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能,正确的思路,为：,由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。,70,解析,：该题主要考查：,玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能,正确的思路,为：,由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。,在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小。,71,解析,：该题主要考查：,玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能,正确的思路,为：,由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。,在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小。,另由经典电磁理论，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力：,可见，电子运动半径越小，其动能越大。,72,解析,：该题主要考查：,玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能,正确的思路,为：,由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。,在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小。,另由经典电磁理论，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力：,可见，电子运动半径越小，其动能越大。,再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出一定的能量，所以原子的总能量减少。,73,解析,：该题主要考查：,玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能,正确的思路,为：,由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。,在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小。,另由经典电磁理论，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力：,可见，电子运动半径越小，其动能越大。,再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出一定的能量，所以原子的总能量减少。,综上讨论，可知该题只有答案（,B,）正确。,74,解析,：该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解,.,75,解析,：该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解,.,正确的思路为：由玻尔理论可知，氢原子在各能级间跃迁时，只吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。由氢原子能级关系不难算出，,10.2eV,刚好为氢原子,n=1,和,n=2,的两能级之差，而,11eV,则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差，因而基态氢原子只能吸收前者被激发，而不能吸收后者。,76,解析,：该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解,.,正确的思路为：由玻尔理论可知，氢原子在各能级间跃迁时，只吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。由氢原子能级关系不难算出，,10.2eV,刚好为氢原子,n=1,和,n=2,的两能级之差，而,11eV,则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差，因而基态氢原子只能吸收前者被激发，而不能吸收后者。,对于,14eV,的光子,，其能量大于氢原子的电离能,(13.6eV),，足以使氢原子电离,使电子脱离核的束缚而成为自由电子，因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制。由能的转化和守恒定律不难知道，氢原子吸收,14 eV,的光子电离后产生的自由电子还应具有,0.4 eV,的动能。,77,解析,：该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解,.,正确的思路为：由玻尔理论可知，氢原子在各能级间跃迁时，只吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。由氢原子能级关系不难算出，,10.2eV,刚好为氢原子,n=1,和,n=2,的两能级之差，而,11eV,则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差，因而基态氢原子只能吸收前者被激发，而不能吸收后者。,对于,14eV,的光子,，其能量大于氢原子的电离能,(13.6eV),，足以使氢原子电离,使电子脱离核的束缚而成为自由电子，因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制。由能的转化和守恒定律不难知道，氢原子吸收,14 eV,的光子电离后产生的自由电子还应具有,0.4 eV,的动能。,另外，,用电子去碰撞氢原子时,，入射电子的动能可全部或部分地为氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，也可使氢原子激发。,78,解析,：该题主要考查对玻尔理论中原子跃迁条件的认识和理解,.,正确的思路为：由玻尔理论可知，氢原子在各能级间跃迁时，只吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。由氢原子能级关系不难算出，,10.2eV,刚好为氢原子,n=1,和,n=2,的两能级之差，而,11eV,则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差，因而基态氢原子只能吸收前者被激发，而不能吸收后者。,对于,14eV,的光子,，其能量大于氢原子的电离能,(13.6eV),，足以使氢原子电离,使电子脱离核的束缚而成为自由电子，因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制。由能的转化和守恒定律不难知道，氢原子吸收,14 eV,的光子电离后产生的自由电子还应具有,0.4 eV,的动能。,另外，,用电子去碰撞氢原子时,，入射电子的动能可全部或部分地为氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，也可使氢原子激发。,结合前面的分析可知该题的正确答案为：,A,、,C,、,D,。,79,同学们再见,80,n=1,n=3,n=4,n=2,按卢瑟福原子结构模型：,电子在原子核外绕原子核,做圆周运动，你会发现什,么问题？,问题,1,、原子会发射电磁波,(,电子做变速运动）,2,、电子的能量减小,3,、原子发射的电磁波的频率是连续的,4,、电子最终将坠毁，原子处在不稳定,状态。,重大发现：,81,二、氢原子的能级结构：,1,、能级：原子只能处于一系列不连续的能量状态。在每个,状态中，原子的能量值是确定，各个确定的能量值叫做能级。,2,、基级：原子尽可能处于最低能级，这时原子的状态叫基态，,较高能级所对应的状态叫激发态。电子从高能级跃迁到低能级,时，原子会辐射能量，而电子从低能级跃迁到高能级时，,原子要吸收能量，辐射（或吸收）能量,3,、氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为：,82,n=1,n=2,n=3,n=4,n=5,n=,E,1,= -13.6ev,E,2,= -3.4ev,E,3,= -1.5ev,E,4,= -0.85ev,83,