“玻尔理论”与“能级跃迁”问题—’08 备考综合热身辅导系列山东平原一中 魏德田 253100谈到量子理论,人们不能忘记丹麦年轻的物理学家——玻尔的贡献
玻尔的定态(能量量子化)、轨道量子化、能级跃迁等理论,在解决氢原子的光谱问题上获得空前的成功
本文,拟对关于“ 玻尔理论”与“能级跃迁”的一些问题作初步地分析和讨论
一、破解依据欲解决此类问题,大致归纳以下几条依据:㈠轨道半径与能级公式:,,其中 n=1,2,3……为轨道量子数,
㈡能级跃迁规律:⑴ 若为辐射跃迁,则有——称辐射跃迁公式
⑵ 若为吸收跃迁(注:有的光子并不能被原子吸收),则有
——称吸收跃迁公式
其中,为光子的能量,为原子初、末能级之差
㈢几种特殊跃迁:⑴ 原子从电离态()向某低能态()的辐射跃迁——电离辐射
必辐射能量大于等于相应“电离能”的光子,并且有“系统动能增量”,亦即——此式试称电离辐射公式,其中,
⑵ 原子从某低能态()向电离态()的吸收跃迁——光致电离
若吸收某种频率的光子,其能量,则原子电离后亦可有“系统动能增量”,亦即 ——此式试称吸收电离公式,意义同上
特殊地,若系统仅吸收原子、自由电子的动能(局部或全部)后发生电子碰撞电离
显然,在上式中,则有
用心 爱心 专心 115 号编辑⑶ 自由电子与原子碰撞所致吸收跃迁——电子俘获,若碰撞前、后系统的动能分别为,并且,亦即碰撞前系统的动能大于或等于相应能级差, 则有或——试称谓电子俘获公式,即系统动能的减少等于电子俘获后、前的能级之差
或者——试称谓电子俘获不等式,即原子吸收系统动能的的局部或全部,从而获得能级提升
㈣辐射光子的种类或光谱线条数:㈤氢原子的能量及其变化: ⑴,其中为原子能量(级)、电子动能、原子势能
⑷当由低能级向高能级跃迁时,增大,增大,减小
反之,则亦反之
二、解题示例[例题 1](’01 全国)按照玻尔理论,