1314课堂波尔Microsoft - Word - 97 - - - 2003 - 文1档12 - - -

一、光谱和光谱分析

（1）光谱的定义：发射光谱、吸收光谱。 （2）发射光谱：连续光谱、线状谱

①连续光谱：炽热固体、液体和高压气体发光形成，一切波长的光都有 ②线状谱：稀薄气体发光形成的。一些不连续的亮线。不同元素谱线不同(又叫特征谱线)

（3）吸收光谱：炽热的白光通过温度较低的气体后，某些波长的光被吸收后形成。在连续谱背景上出现一些暗线(与特征谱线对应)

（4）特征谱线：线状谱、吸收光谱：

（5）太阳光谱： ①太阳光谱的特点：是一种吸收光谱．

②产生原因：当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素会吸收它自己特征谱线的光，形成了连续谱背景下的暗线．

（6）光谱分析：由于每种原子都有自己的特征谱线，鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法称为光谱分析．

①优点：灵敏度高， ②应用：a.发现新元素；b.鉴别物体的物质成分． ③用于光谱分析的光谱：特征谱线：线状谱和吸收光谱．

二、氢原子光谱的实验规律 :(氢原子光谱的波长只能取分立值，不能取连续值． 三、经典理论的困难：

（1）经典理论得出的结论：①原子不稳定②光谱连续。实际上：

(2)核式结构模型的成就：正确地指出了原子核的存在，很好地解释了α粒子散射实验．

(3)困难：经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征 4、波尔的原子模型

一、玻尔原子理论的三个基本假设

1、轨道量子化：rn＝n2r1，n为量子数，n＝1,2,3，…. 2、能量量子化：定态（基态、激发态）、能级 1En＝n2E1.(E1＝－13.6 eV，n＝1,2,3，…)

定态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——定态（基态、激发态）原子在不同状态有不同的

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能量，所以原子的能量也是量子化的——能级 3、能级跃迁与光子的发射和吸收： ①由高能级向低能级跃迁放出光子： ②由低能级向高能级跃迁吸收光子： ③光子的能量等于两能级差的能量： 二、玻尔理论对氢光谱的解释

1、大量处于n激发态的氢原子跃迁时，最多可辐射n?n－1?2种光，

h??E高?E低一个处于n激发态的氢原子跃迁时，最多可辐射(n－1)种频率的光子． 2、n＝1原子的基态，n→∞是原子电离时对应的状态． 3、由En＝

E1

知，量子数越大，能级越密；相邻两能级差越小，能级横线间的距离n2

越小．

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，①若光子的能量较小，不能让原子电离，则原子只吸收具有两能级的能量差的光子。，其他光子不被吸收，

②若光子的能量较大，能让原子电离，则全部吸收，多出的能量为电离后的电子的动能。 不能电离：只吸收能级差的光子 能电离：全部吸收,多出的能量为电离后的电子的动能。 不同能级的原子，电离能不一样：电离能=能级能量 (2)原子吸收外来实物粒子的能量而被激发：①入射粒子的能量要大于或等于两能级的能量差(E＝Em－En)，②只吸收差值 三、玻尔理论的成就与局限性：

（1）成就：第一次将“量子化”’引入原子领域，给出了“定态”“能级”，很好的解释了氢原子光谱。

（2）局限性：保留了经典的“粒子观念”,用“轨道”描述电子的运动利用“牛顿定律”解答。

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课堂练习

1、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 2、玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有( )14

A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量。 B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的。

C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子。 D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率

3、 按照玻尔理论，当氢原子中电子由半径为ra的圆轨道跃迁到半径为rb的圆轨道上时，若rb＜ra，则在跃迁过程中( )

A．氢原子要吸收一系列频率的光子 B．氢原子要辐射一系列频率的光子 C．氢原子要吸收一定频率的光子 D．氢原子要辐射一定频率的光子。

4、氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下正确的是 A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nm B．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级 C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线。 D．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级。

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5、用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，则可能观测到氢原子发射的不同波长的光有( )

A．15种 B．10种。 C．4种 D．1种

6、氢核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中

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 C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小 D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大。 7、．根据玻尔理论，关于氢原子的能量，下列说法中正确的是( ) A．是一系列不连续的任意值 B．是一系列不连续的特定值。 C．可以取任意值 D．可以在某一范围内取任意值 8．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下列说法中正确的是( ) A．电子绕核旋转的半径增大 B．氢原子的能量增大

C．氢原子的电势能增大 D．氢原子核外电子的速率增大。

1．如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是 A．原子A可能辐射出3种频率的光子

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B．原子B可能辐射出3种频率的光子。

C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4 D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4

2、氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，则下列判断中正确的是(

A．能量和频率最大、波长最短的是B光子。 B．能量和频率最小、波长最长的是C光子。 C．频率关系为νB＞νA＞νC，所以B的粒子性最强。 D．波长关系为λB＞λA＞λC

3在氢原子能级图中，横线间的距离越大，代表氢原子能级差越大，下列能级图中，能形象表示氢原子最低的四个能级的是( )

4、一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子 A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少。 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少

5、一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中( ) A．可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线 B．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线。

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C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线 D．只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线

6、．汞原子的能级图如图所示，现让一束光子能量为8.8 eV的单色光照射到大量处于基态(能级数n＝1)的汞原子上，能发出6种不同频率的色光．下列说法中正确的是

A．最长波长光子的能量为1.1 eV。 B．最长波长光子的能量为2.8 eV C．最大频率光子的能量为2.8 eV D．最大频率光子的能量为4.9 eV

7、．氢原子的能级图如图已知可见光的光子能量范围约1.62～3.11 eV.下列说法错误的是( )

A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离 B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应

C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光 D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光。

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为

8、μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子，且频率依次增大，则E等于 A．h(ν3－ν1) B．h(ν3＋ν1) C．hν3 。 D．hν4

9、关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的是( )

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A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说 B．它发展了卢瑟福的核式结构学说 。 C．它完全抛弃了经典的电磁理论 D．它引入了普朗克的量子理论。 10、原子的能量量子化现象是指( )

A．原子的能量是不可以改变的 B．原子的能量与电子的轨道无关 C．原子的能量状态是不连续的。 D．原子具有分立的能级。 11．根据玻尔理论，以下说法正确的是( ) A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波

B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量。 C．原子内电子的可能轨道是不连续的。

D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差。

12氢原子处于量子数n＝3的状态时，要使它的核外电子成为自由电子，吸收的光子能量可能是

A．13.6 eV 。 B．3.5 eV 。 C．15.1 eV 。 D．0.54 eV 13．氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时， (1)有可能放出几种能量不同的光子？

(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子波长最长？波长是多少？

12．氢原子在基态时轨道半径r1＝0.53×10－10 m，能量E1＝－13.6 eV.求氢原子处于基态时，(1)电子的动能；(2)原子的电势能；(3)用波长是多少的光照射可使其电离？

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