图1
3.解释氢原子光谱的不连续性
原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后两能级差,由于原子的能级是不连续的,所以放出的光子的能量也是不连续的,因此原子的发射的光频率也不同.
一、对玻尔理论的理解
1.轨道量子化
(1)轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值.
(2)氢原子的电子最小轨道半径为r1=0.053 nm=0.53×10-10 m,其余轨道半径满足rn=n2r1,式中n称为量子数,对应不同的轨道,只能取正整数.
2.能量量子化
(1)不同轨道对应不同的状态,在这些状态中,尽管电子做变速运动,却不辐射能量,因此这些状态是稳定的,原子在不同状态有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的.
(2)基态:原子最低的能量状态称为基态,对应的电子在离核最近的轨道上运动,氢原子基态能量E1=-13.6 eV.
(3)激发态:除基态之外的其他能量状态称为激发态,对应的电子在离核较远的轨道上运动.
氢原子各能级的关系为:En=E1(E1=-13.6 eV,n=1,2,3,...)
3.跃迁
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,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即高能级低能级En
【例1】 (多选)按照玻尔原子理论,下列表述正确的是( )
A.核外电子运动轨道半径可取任意值
B.氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量越大
C.电子跃迁时,辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定,即hν=|Em-En|
D.氢原子从激发态向基态跃迁的过程,可能辐射能量,也可能吸收能量
答案 BC
解析 根据玻尔理论,核外电子运动的轨道半径是确定的值,而不是任意值,A错误;氢原子中的电子离原子核越远,能级越高,能量越大,B正确;由跃迁规律可知C正确;氢原子从激发态向基态跃迁的过程中,应辐射能量,D错误.
【例2】 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中( )
A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大
B.原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小