氢原子跃迁及光谱线的计算 实际上公式hv=E初-E终只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况.而对于光子与原子作用使原子电离或实物粒子与原子作用而使原子激发的情况(如高速电子流打击任何固体表面产生伦琴射线.就不受此条件的限制.这是因为原子一旦电离.原子结构就被破坏.因而不再遵守有关原子结构的理论. 实物粒子与原子碰撞的情况.由于实物粒子的动能可全部或部分地为原子吸收. 所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差.都有可能使原子受激发而向高能级跃迁.但原子所吸收的能量仍不是任意的.一定等于原子发生跃迁的两个能级间的能量差. (1)从高能级向低能级跃迁时放出光子,从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子.也可能是由于碰撞. (2)原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子,而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子.(如在基态.可以吸收E ≥13.6eV的任何光子.所吸收的能量除用于电离外.都转化为电子的动能). [例12]氢原子辐射出一个光子后.根据玻尔理论下述说法中正确的是( ) A．电子绕核旋转的半径增大 B.氢原子的能级增大 C．氢原子的电势能增大 D.氢原子的核外电子的速率增大 解析:氢原子辐射出一个光子是由于绕核运转的电子由外层轨道向内层轨道跃迁产生的.即由高能级向低能级跃迁产生的.因此选项A.B.C都是错误的. 电子和氢原子核之间的库仑力是电子绕核转动的向心力.即 所以v＝e 由于k.e.m都为定值.所以r减小时.v增大 答案:D [例13]如图给出氢原子最低的4个能级.在这些能级间跃迁所辐射的光子的频率最多有P种.其中最小频率为fmin.则 A． P＝ 5 B．P=6 C．fmin＝1．6×1014Hz. D．fmin＝1．5×1015 Hz 解析:由图可知.氢原子在能缓间跃迁最多有6种可能情况:4→3,3→2,2→1,4→2,3→l,4→1．所以是多能辐射6种频率的光子． 由 hγ＝E高-E低可知.能级间能量差值越小．辐射的光子频率越小.所以从第4能级向第3能级跃迁辐射的光子频率最小 γ＝(E4-E3)／h ＝1．6×1014 Hz 答案:BC 【
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