（1）实验方法：使电子通过低压汞蒸气，测量电子与汞原子碰撞前后损失的能量，同时测定汞原子在这些碰撞中获得的能量.

　　（2）实验现象：当电子以很小的动能碰撞汞原子时，电子通过汞蒸气后能量几乎不变.这是因为汞原子质量是电子的几十万倍，当电子动能较小时，汞原子只吸收很少一部分动能，当电子的动能增加到5eV时，这时电子和汞原子碰撞时，几乎准确地损失4.9eV的能量.当电子动能增加到6 eV时，电子与汞原子碰撞也仍然只损失4.9 eV的能量.这表明，汞原子不能吸收小于4.9 eV的能量；当提供的能量比4.9 eV稍微多一点时，它也仍然只接受4.9 eV.

　　由此可以认为，汞原子有一个比它的最低能级大4.9eV能量的定态，在这个能级和其他能级之间不存在其他的能级.

　　4.电子云

　　描写原子或分子中电子在原子核外围各区域出现的几率的状况时，为直观起见，把电子的这种几率分布状况用图象表示时，以不同的浓淡程度代表几率的大小，这种图象所显示的结果，如电子在原子核周围形成云雾，故称"电子云".在距原子核很远的地方，电子出现的几率几乎等于零，意味着不可能在那里发现电子；有些非常靠近核的区域，其几率也是零，也是无法发现电子的区域.

活学巧用

【例1】氢原子从处于n=a的激发态自发地直接跃迁到n=b的激发态，已知a＞b，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

思路解析：氢原子从高能级向低能级跃迁，而且直接跃迁，故原子要发出某一频率的光子，故仅C正确.

答案：C

【例2】试计算处于基态的氢原子吸收波长为多少的光子，电子可以跃迁到n=2的轨道上.

思路解析：

氢原子基态对应的能量E1=-13.6 eV,电子在n=2轨道上时，氢原子的能量为E2=E1/22=-3.4 eV.氢原子核外电子从第一轨道跃迁到第二轨道需要的能量：

ΔE=E2-E1=10.2 eV=1.632×10-18J

由玻尔氢原子理论有：

hν=ΔE,又ν=c/λ,所以

m=1.22×10-7m.

答案：1.22×10-7m

【例3】有一群氢原子处于n=4的能级上，已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,求：

（1）这群氢原子的光谱共有几条谱线？

（2）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？

思路解析：（1）这群氢原子的能级如图18-4-2所示，由图可以判断，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的谱线共有6条.