上虞城南中学DM6.ppt
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1、能级,上虞城南中学 D. M 2005.4.6,在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 带负电的电子在核外空间绕着核旋转,卢瑟福提出的原子核式结构,卢瑟福的核式结构,卢瑟福模型的困难,经典物理学的观点: 在轨道上运动的电子带有电荷,运动中要辐射电磁波,电子损失了能量,其轨道半径不断缩小,最终落在原子核上由于电子轨道的变化是连续的,辐射电磁波的频率也会连续变化,事实上: 原子是稳定的,辐射电磁波的频率也只是某些确定的值,矛盾,爱因斯坦1905年提出光量子的概念后,不受名人重视,甚至到1913年德国最著名的四位物理学家(包括普朗克)还把爱因斯坦的光量
2、子概念说成是“迷失了方向”。可是,当时年仅28岁的玻尔,却创造性地把量子概念用到了当时人们持怀疑的卢瑟福原子结构模型,解释了近30年的光谱之谜。,1、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这些现象叫做轨道量子化;,2、不同的轨道对应着不同的状态,在这些状态中,尽管电子在做变速运动,却不辐射能量,因此这些状态是稳定的;,3、原子在不同的状态之中具有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的。,1913年玻尔提出了自己的原子结构假说,玻尔,玻尔从上述假设出发,利用库仑定律和牛顿运动定律,计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量,氢原子能级,2.氢原子在基态时的能量是13.6eV, 试计算
3、氢原子分别在第二、第三、第四轨道上具有的能量。,1.氢原子在基态时离核为0.053nm, 试计算子分别的第二、第三、第四轨道到原子核的距离。,0.212nm 0.477nm 0.848nm,3.4eV -1.51eV -0.85eV,3氢原子的各个能级之间是如何转变的?,为什么原子的能级都是负值?,原子也可以从激发态自发地向基态跃迁,电子所受库仑力做正功减小电势能,原子的能量减少要辐射出能量,这一能量以放出光子的形式进行,原子最低能级所对应的状态叫做基态(E1),比基态能量高的状态叫激发态,原子从基态向激发态跃迁,电子必须克服库仑引力做功增大电势能,原子的能量增加要吸收能量这就需要从外界吸收光
4、子,能级间的跃迁,电离:原子丢失电子的过程。,1.原子的电离过程中是吸收能量还是放出能量?为什么?,2.原子的内层电子和外层电子分别电 离时,哪种情况下的吸收的能量更多?,3.一般情况下原子吸收或放出的光子的能量只能是某些特殊的值,而不是任意的,为什么?,1.将氢原子在第1、2、3、4等各能级的能量值依次计为E1、E2、E3、E4,用能量为E0的光子照射处于基态的氢原子,当E0取以下哪些值时,可以被氢原子吸收 ( ) A. E0=E1 B. E0= -E1 C. E0=E2-E1 D. E0-E1,B C D,2.用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后,发现该容器内的氢能
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