玻爾理論與氫原子躍遷含答案

1、1玻爾理論與氫原子躍遷玻爾理論與氫原子躍遷一、基礎(chǔ)知識（一）玻爾理論1、定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量2、躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.6310－34Js)3、軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應(yīng)原子的定態(tài)是不連續(xù)的

2、，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的4、氫原子的能級、能級公式(1)氫原子的能級圖(如圖所示)(2)氫原子的能級和軌道半徑①氫原子的能級公式：En＝E1(n＝123，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝1n2－13.6eV.②氫原子的半徑公式：rn＝n2r1(n＝123，…)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1＝0.5310－10m.（二）氫原子能級及能級躍遷對原子躍遷條件的理解(1)原子從低能級向高能級躍遷，吸收一定能量的

3、光子只有當(dāng)一個光子的能量滿足hν＝E末－E初時，才能被某一個原子吸收，使原子從低能級E初向高能級E末躍遷，而當(dāng)光子能量hν大于或小于E末－E初時都不能被原子吸收(2)原子從高能級向低能級躍遷，以光子的形式向外輻射能量，所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時的兩能級間的能量差特別提醒原子的總能量En＝Ekn＋Epn，由＝m得Ekn＝，因此，Ekn隨ke2r2nv2rn12ke2rnr的增大而減小，又En隨n的增大而增大，故Epn隨n的增大而增大

4、，電勢能的變化也可3電離，而不受氫原子能級間躍遷條件限制.由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律不難知道，氫原子吸收14eV的光子電離后產(chǎn)生的自由電子仍具有0.4eV的動能.另外，用電子去碰撞氫原子時，入射電子的動能可全部或部分地為氫原子吸收，所以只要入射電子的動能大于或等于基態(tài)和某個激發(fā)態(tài)能量之差，也可使氫原子激發(fā)，故正確選項為ACD.例1、一個具有EK0=20.40eV動能、處于基態(tài)的氫原子與一個靜止的、同樣處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心碰撞（正碰），則下

5、列關(guān)于處于基態(tài)的氫原子向激發(fā)態(tài)躍遷的說法中正確的是（）A.不可能發(fā)生躍遷B.可能躍遷到n=2的第一激發(fā)態(tài)C.可能躍遷到n=3的第二激發(fā)態(tài)D.可能躍遷到n=4的第三激發(fā)態(tài)【解析】兩個氫原子做完全非彈性碰撞時損失的動能最大，損失動能的極值，所以處于基態(tài)的氫原子只可能躍遷到n=2的第一激發(fā)態(tài)。故正確答案0110.22EEev???為B。例2、要是處于基態(tài)的、靜止的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是（）A、用10.2eV的光子照射；B、用11eV的光

6、子照射；C、用11eV的電子碰撞；D、用11eV的а粒子碰撞【解析】氫原子基態(tài)與第一激發(fā)態(tài)的能量差值為10.2eV，與第二激發(fā)態(tài)的能量差值為12.09eV，故由吸收光子的選擇性原則知：（A）所述措施可行，而（B）不行；電子入射動能損失極值故（C）可行；用а粒子碰撞氫原子時，其入射動能損失的極值0EE??，可知（D）不行，故正確答案為A。015EE??5、光子能量為E的一束光照射容器中的氫（設(shè)氫原子處于n=3的能級），氫原子吸收光子后，能

7、發(fā)出頻率γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六種光譜線，且γ1＜γ2＜γ3＜γ4＜γ5＜γ6，則E等于()A.hγ1B.hγ6C.h（γ6γ1）D.h（γ1γ2γ3γ4γ5γ6）6、有大量的氫原子，吸收某種頻率的光子后從基態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)，已知氫原子處于基態(tài)時的能量為E1，則吸收光子的頻率=_______，當(dāng)這些處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能態(tài)躍遷發(fā)光時，可發(fā)出_________條譜線參考答案：(1)解答：因為對于量子為n的一群氫原子，向