2018版物理选修3-5教科版:2-4 玻尔的原子模型 能级
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4 玻尔的原子模型 能级

[目标定位] 1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型.

一、玻尔的原子结构理论

1.定态:电子围绕原子核运动的轨道不是任意的,而是一系列分立的、特定的轨道.当电子在这些轨道上运动时,原子是稳定的,不向外辐射能量,也不吸收能量,这些状态称为定态.

2.跃迁:原子处在定态的能量用En表示,此时电子以rn的轨道半径绕核运动,n称为量子数.当原子中的电子从一定态跃迁到另一定态时,才发射或吸收一个光子,光子的能量hν=En-Em,式中En和Em分别是原子的高能级和低能级.

二、氢原子的轨道半径和能级

1.轨道半径:原子的不同能量状态对应于电子不同的运行轨道,原子的定态是不连续的,因而电子的可能轨道也是不连续的.轨道的半径rn=n2r1(对于氢原子r1=0.53×10-10 m).

2.能级:在玻尔模型中,原子的可能状态是不连续的,对应的能量也是不连续的,即原子的能量是量子化的,这些量子化的能量值叫做能级.

基态:能量最低的状态叫做基态.

激发态:除基态之外的其他能量状态叫做激发态.

3.氢原子的能级

原子各能级的关系为En=(n=1,2,3......),

氢原子的基态能量E1=-13.6 eV,

其他各激发态的能量为E2=-3.4 eV,E3=-1.51 eV...

4.能级图

氢原子的能级图如图1所示.