粤教版高中物理选修3-5第三章 原子结构之谜第三节 氢原子光谱 （课件）(共21张PPT)

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第一节 敲开原子的大门____第三节氢原子光谱
第三章 原子结构
氢原子光谱
(1)某种原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，这种光谱被称为原子光谱
平行光管
标度管
三棱镜
观察管
分光镜
分光镜原理分析
白光
氢原子发光
各种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光，
问题提出
为什么氢原子发出的光谱是不连续的？形成原子光谱的原因是什么？


卢瑟福模型的局限
核外电子绕核运动
卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。
玻尔理论的基本假设
现象：氢原子光谱是分立(线状)的，原子是稳定的.
设想：原子内部的能量也是不连续的。
1913年丹麦物理学家玻尔在卢瑟福核模型基础上，结合普朗克量子假设和原子光谱的分立性，提出假设：
定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态
1.氢原子的玻尔理论（3个假设）：
1）定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态之中，在这些状态中的原子是稳定的，电子虽然在旋转，但它不会向外辐射能量
定态之一：近核运动
此时原子能量为Em
定态之二：远核运动
此时原子能量为En
2）跃迁假设：原子从一种能量是Em的定态跃迁到的能量是En另一种定态时，它要吸收或放出一定频率的光子，光子能量由两定态的能量差决定，即 hν=IEm-EnI
电子从一个轨道变到另一个轨道，不是以螺旋线的形式变化的，而是突变----以跳跃的方式变化的，因此玻尔把这现象叫“跃迁”
想一想，何时会吸收光子？何时会放出光子？
玻尔的原子模型
频率条件
电子吸收光子时会从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道
电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，放出光子
吸收光子(单击)
放出光子(单击)
1、玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有
A、原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量
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
答案：ABC
2、氢原子的核外电子，在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中
A、辐射光子，获得能量
B、吸收光子，获得能量
C、吸收光子，放出能量
D、辐射光子，放出能量
答案：D
3、在玻尔的原子模型中，比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态，若用E表示氢原子的能量，r表示氢原子核外电子的轨道半径，则
A、E2>E1、r2>r1； B、E2>E1，r2C、E2r1； D、E2答案：A
4、根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后
A、原子的能量增加，电子的动能减少
B、原子的能量增加，电子的动能增加
C、原子的能量减少，电子的动能减少
D、原子的能量减少，电子的动能增加
答案：D
5、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道上，则
A、电子的动能变大，电势能变大，总能量变大
B、电子的动能变小，电势能变小，总能量变小
C、电子的动能变小，电势能变大，总能量不变
D、电子的动能变小，电势能变大，总能量变大
答案：D
6、氢原子在下列各能级间跃迁（如图所示）
（1）从n=2到n=1
（2）从n=5到n=3
（3）从n=4到n=2
在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用?1、?2、?3表式，波长?1、?2、?3大小的顺序是：
A、?1< ?2< ?3 ；
B、?1C、?3< ?2< ?1 ；
D、?3< ?1< ?2 。

答案：B