第二章 原子的能级和辐射:原子的能级和辐射2.1量子假说的依据黑体辐射和光电效应:为了解释黑体辐射,普朗克提出了能量子假说,并由玻尔兹曼分布律和经典电动力学理论,得出了描述黑体辐射规律的普朗克公式。后来爱因斯坦为了解释光电效应实验,提出了光量子的概念,即“光子”的概念。
2.2光谱:光谱是研究物质结构的重要途径之一。根据光谱形状可分为:连续光谱、带状光谱、线状光谱;根据形成机制可分为:发射光谱和吸收光谱;根据波长可分为:红外光谱、可见光谱、紫外光谱等。
2.3氢原子光谱:氢原子的光谱为线状谱,谱线构成赖曼系、巴尔末系、帕邢系、布喇开系等谱线系。谱线波数等于两光谱项之差,可用广义巴尔末公式表示。
2.4玻尔的氢原子理论和关于原子的普遍规律:为了解释氢原子光谱的实验事实,玻尔将量子化概念运用到原子,提出了三条基本假设:定态假设、跃迁假设、轨道角动量量子化假设。根据这三基本条假设得出氢原子的轨道半径和能量的量子化表示。
2.5类氢离子的光谱:原子核外只有一个电子,而核电荷数大于1的体系称为类氢离子,具有和氢原子相似的电学结构。氢原子的各项结论(能量、轨道半径、光谱项、谱线波数等)中核电荷数1换为类氢离子的核电荷数Z后,即可将其应用于各类氢离子体系。
2.6夫兰克-赫兹实验与原子能级:1914年,夫兰克和赫兹进行了电子轰击汞原子的实验。实验结果表明,汞原子被激发时,吸收一定数值的能量,这些能量数值是不连续的,说明汞原子体系的内部能量是量子化的,证明了原子能级的存在。
2.7量子化通则---玻尔模型的推广:索末菲等人将玻尔的氢原子理论由圆周运动推广到了椭圆运动。电子在一个平面上作椭圆运动,是二自由度的运动,体系每个自由度都必须满足量子化条件。
2.8史特恩-盖拉赫实验与原子空间取向量子化:银原子束在非均匀磁场中的运动情况表明银原子受到的磁场力有两种不同的取值,说明银原子的磁矩有两种不同的空间取向,即,银原子磁矩的空间取向是量子化的,进而说明角动量(轨道)的空间取向是量子化的。
2.9原子的激发与辐射 激光原理:基态的原子吸收能量跃迁到较高能量状态的过程称作原子的激发;从激发态退到基态或较低的能态并以辐射的形式释放能量,该过程称作辐射。激光器就是利用原子的多次自激发和辐射实现光放大。
2.10对应原理与玻尔理论的地位:1920年,玻尔提出了对应原理:在大量子数极限情况下,量子体系的行为将渐近地趋向经典力学体系,量子规律趋向经典规律,得到一致结果。这说明了量子理论的规律比经典理论更具有普遍性。玻尔理论在人们认识原子结构的进程中有很大的贡献,但仍存在不足。
[判断题]太阳可以被看作黑体选项:[对, 错]
[单选题]正确的黑体辐射公式是由哪位科学家给出的()选项:[爱因斯坦, 瑞利, 普朗克, 维恩]
[单选题]白光的光谱属于()选项:[带状谱, 线状谱, 吸收谱, 连续谱]
[判断题]氢原子发射的谱线都是可见的选项:[对, 错]
[单选题]氢原子的巴尔末线系位于()选项:[紫外区, 红外区, 远红外, 可见光区]
[单选题]氢原子被激发后其电子处在第三轨道上运动,按照玻尔理论进行观测时最多能看到谱线数为()选项:[1, 2, 3, 4]
[单选题]若记氢原子第一玻尔轨道半径为a0,那么处在第n轨道时的轨道半径可表示为()选项:[n2a0, a0/n, a0/n2, na0]
[单选题]氢原子和一次电离的氦离子的电离电势之比为()选项:[4:1, 1:2, 2:1, 1:4]
[单选题]一次电离的氦离子He+、二次电离的锂离子Li++的第一玻尔轨道半径之比为()选项:[4:9, 3:2, 9:4, 2:3]
[单选题]氢原子玻尔第一轨道半径是a0,则n=3时电子轨道的半长轴a选项:[4a0, 2a0, 9a0, 3a0]

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