玻尔的原子模型.doc

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玻尔的原子模型
规律：
一群原子和一个原子的区别

氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，由某一轨道跃迁到另一个轨道可能的情况只有一种。但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时，就会有多种情况出现。
例题：=1\*GB3\*MERGEFORMAT①有一群出于量子数的激发态的氢原子，在它们发光的过程中，发出的光谱线共有几条？
n=4
n=3
n=2
n=1
图（2）

直接跃迁和间接跃迁的区别：
=2\*GB3\*MERGEFORMAT②有一个处于量子数的激发态的氢原子，跃迁时最多可能发出几种不同频率的光子？3种
结论：直接跃迁仅有1种，间接最多有种可能。
光子辐射与吸收的区别

n
E/ev
5
4
3
2
1

-0.85
-1.51
-3.40
-13.6
图（1）
原子从一种定态（能量为）跃迁到另一种定态（能量为）时，将辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由初末状态的能级差决定，即：，若则辐射光子，若则吸收光子。

例题：图（1）中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E，处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干不同频率的光子。已知金属钾的逸出功为2.22eV，在这些光波中，能够从金属钾表面打出光电子的光波共有（C）
A、2种B、3种C、4种D、5种

3、跃迁和电离的区别

根据玻尔的原子理论，当原子从低能级向高能级跃迁时，必须吸收光子。相反，当原子从高能级向低能级跃迁时，要向外辐射光子。不管是吸收光子还是辐射光子，其光子能量都必须正好等于两个能级的能量差。要想把出于某一定态的原子的电子电离，就需要给原子一定的能量E，并且。
例题：=1\*GB3\*MERGEFORMAT①用电磁波照射氢原子，使它从能量为的基态跃迁到能量为的激发态，该电磁波的频率应等于多少？

解：，则
=2\*GB3\*MERGEFORMAT②一个氢原子出于基态，用光子能量为15eV的电磁波去照射该原子，是否能使氢原子电离？若能，求电子被电离后的动能为多少?
解：能。因为，所以（能量守恒）

入射光子和入射电子的区别

若是在光子激发下引起原子的跃迁，则要求光子能量必须等于原子的某两个能级的能量差，若是在电子激发下引起原子的跃迁，则要求电子的能量必须大于或等于原子某两个能级的能量差。

例题：=1\*GB3\*MERGEFORMAT①用12.6eV的光子去轰击出于基态的氢原子样品时，能否引起氢原子的跃迁？

答：不能。因为12.6eV不满足的条件。如果为10.2eV,12.09eV，12.75eV可以。

=2\*GB3\*MERGEFORMAT②用12.6eV的电子去轰击处于基态的氢原子样品时，能否引起氢原子跃迁？如果能，则可以使氢原子跃迁到哪个能级上？
，所以能，可以跃迁到或的能级上。

核外电子运动的能量关系

n=4
n=3
n=2
n=1
图（3）
根据玻尔理论：可知，当量子数n变大时，
电子的轨道半径变大，电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道，由和可知，原子的总能量增大，这是因为原子吸收了能量。

例题：氢原子核外电子外层轨道（半径为）向内层轨道（半径为）跃迁时，电子动能增量，电子的势能增量。则0，0，+0

解：电子轨道半径由大变小的过程中，电场力做正功，电子的电势能变小，所以，电子在某一定态绕核做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：
即：，由此式知：，。
所以，。由，知，，，所以，。
所以，，因为原子向外辐射了能量。

将玻尔理论的规律迁移到新情景题中

例题：原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铭原子n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是得相应地能量转变n=4能级上的电子，使之脱离原子。这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫俄歇电子。已知铭原子的能级公式可简化表示为，式中n=1,2,3……表示不同的能级，A是正的常数，上述俄歇电子的动能是（C）
B、C、D、

解：设铭原子从n=2跃迁到n=1能级释放的能量为，则有：
。
设n=4能级上的电子脱离原子，需吸收的能量为，则有

由能量守恒：
所以。

变式：多电子原子核外电子的分布形成若干层。K壳层离核最近，L壳层次之，M壳层更次之，……，每一壳层中课容纳的电子数是一定的，当一个壳层中的电子填满后，余下的电子将分布到次外的壳层。当原子的内壳层中出现空穴时，较外壳层中的电子将跃迁至空穴，并以发射光子（X光）的形式释放出多余的能量，但亦有一定概率将跃迁中放出的能量传给另一个电子，使此电子电离，这成为俄歇效应。这样电离出来的电子教俄歇电子。现用以能