2017-2018学年粤教版选修3-5 第三章 第三、四节 氢原子光谱 原子的能级结构 学案
2017-2018学年粤教版选修3-5    第三章 第三、四节 氢原子光谱 原子的能级结构   学案第5页

  Em、En分别为原子跃迁前后的能级。

  (2)反之,原子吸收了特定频率的光子或者通过其他途径获得能量时便可以从低能级向高能级跃迁,同样也遵循上面的规律。

  3.跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变化:

  (1)当轨道半径减小时,库仑引力做正功,原子的电势能Ep减小,电子动能增大,由于辐射光子原子能量减小。

  (2)轨道半径增大时,原子电势能增大,电子动能减小,原子能量增大。

  4.使原子能级跃迁的两种粒子--光子与实物粒子:

  (1)原子若是吸收光子的能量而被激发,则光子的能量必须等于两能级的能量差,否则不被吸收,不存在激发到n能级时能量有余,而激发到n+1时能量不足,则可激发到n能级的问题。但当光子能量E>13.6 eV,氢原子能够吸收光子使电子电离,且电子具有动能。

  (2)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E=En-Ek),均可使原子发生能级跃迁。

  5.原子跃迁时需注意的几个问题:

  (1)注意一群原子和一个原子:

  氢原子核外只有一个电子,这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上,在某段时间内,由某一轨道跃迁到另一个轨道时,可能的情况只有一种,但是如果容器中盛有大量的氢原子,这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现。

  (2)注意直接跃迁与间接跃迁:

  原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时,有时可能是直接跃迁,有时可能是间接跃迁。两种情况的辐射(或吸收)光子的频率数不同。

  (3)注意跃迁与电离的区别

  跃迁是指核外电子从一个能量轨道变化到另一个能量轨道,而电离则是核外电子脱离原子核的束缚成为自由电子。

  

  (1)对于处于高能量状态的一群氢原子,每个原子都能够向低能量状态跃迁,但需注意的是:跃迁存在多种可能,有的原子可能一次跃迁至基态,也可能经几次跃迁至基态,且各个原子跃迁的时机也不同,虽然我们无法知道某个光子的跃迁情况,但光子的频率数目满足。

(2)若发生的是直接跃迁,则不管是一个原子还是一群原子,由任一激发态跃迁到基态