然做加速运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。电子只能处在一些分立的轨道上,绕核转动而不产生电磁辐射。
(2)原子从一种定态跃迁到另一定态时,吸收(或辐射)一定频率的光子能量hν,例如,原子从定态E2跃迁到定态E1,辐射的光子能量为hν=E2-E1。
(3)原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道。原子的能量状态是不连续的,电子不能在任意半径的轨道上运行。轨道半径r跟电子动量mv的乘积满足mevr=n(n=1,2,3,...)的轨道才是可能的。n是正整数,称为量子数。
3.能级
在玻尔的原子理论中,原子只能处于一系列不连续的能量状态,在每个状态中,原子的能量值都是确定的,各个确定的能量值叫做能级。
4.氢原子的能级结构
根据玻尔理论,氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径应满足En=(n=1,2,3...),rn=n2r1(n=1,2,3...),式中,E1≈-13.6 eV,r1=0.53×10-10 m。
5.玻尔理论对氢原子光谱的解释
(1)基态:在正常或稳定状态时,原子尽可能处于最低能级,电子受核的作用力最大而处于离核最近的轨道,此时原子的状态叫做基态。
(2)激发态:电子吸收能量后,从基态跃迁到较高的能级,这时原子的状态叫做激发态。
(3)能级跃迁:当电子从高能级跃迁到低能级时,原子会辐射能量,当电子从低能级跃迁到高能级时,原子要吸收能量。由于电子的能级是不连续的,所以原子在跃迁时吸收或辐射的能量都不是任意的,这个能量等于电子跃迁时始末两个能级间的能量差,能量差值不同,发射的光频率也不同,我们就能观察到不同颜色的光。
1.自主思考--判一判
(1)玻尔理论全面否定了原子的核式结构模型。(×)
(2)玻尔认为原子是稳定的,电子绕核旋转但不向外辐射能量。(√)
(3)原子跃迁时吸收或辐射光子的能量必须是两能级之差。(√)
(4)第m个定态和第n个定态的轨道半径rm和rn之比为rm∶rn=m2∶n2。(√)
(5)第m个定态和第n个定态的能量Em和En之比为Em∶En=n2∶m2。(√)
(6)当氢原子由能量为E的定态向低能级跃迁时,其发光频率为ν=。(×)
2.合作探究--议一议
(1)请详细阐述原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾。