1、(1)光谱：用光栅和棱镜可以把光按波长展开获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录，即光谱(2)线状谱：有些光谱是一条条的，这样的光谱叫线状谱(3)连续谱：有些光谱是连在一起的，叫连续谱(4)光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，可以利用它来物质或物质的组成成份，这种方法叫光谱分析1光谱和光谱分析亮线光带鉴别确定2氢原子光谱巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式1R(122 1n2)n3,4,5，可见 n 取整数，不能取连续值，故波长也只能是的值分立(1)玻尔理论 轨道量子化：电子绕核运动的轨道是的 能量状态量子化：原子只能处于一系列不连续的能量状态中能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发
2、态 跃迁假说：原子从一种定态跃迁到另一种定态要一定频率的光子，即hEmEn(mn)3玻尔理论不连续辐射(或吸收)(2)能级概念及氢原子的能级图 在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，各状态对应的能量也是不连续的，这些不连续的 能 量 值 叫 做 能级 氢原子能级图如图1621所示(1)成功之处：在解决核外电子的运动时引入量子化概念，成功地解释并预言了氢原子辐射的电磁波谱问题(2)不足之处：在解决核外电子的运动时应用了“轨道”等有关概念和有关向心力、牛顿第二定律等经典力学规律实际上经典力学规律在微观领域是不适用的，因此在解释除氢原子光谱以外的复杂原子光谱时遇到了困难4玻尔理论的成功与不足如图1
3、622所示，是氢原子四个能级的示意图当氢原子从n4的能级跃迁到n3的能级时，辐射出光子a.当氢原子从n3的能级跃迁到n2的能级时，辐射出光子b.则以下判断正确的是()1原子的能级结构 A光子a的能量大于光子b的能量 B光子a的频率大于光子b的频率 C光子a的波长大于光子b的波长 D在真空中光子a的传播速度大于光子b的传播速度 解析 参照提供的能级图，容易求得b光子的能量大，Eh，所以b光子频率高、波长小，所有光子在真空中速度都是相同的，正确答案是C.该题考查光的本性问题，涉及到能级的基本规律 答案 C(1)原子物理中的计算问题数据较为繁锁，运算容易出错在运算中既要细心又要有耐心，不然就可能因为
4、最后结果有误而前功尽弃(2)注意公式中各量的单位，计算频率、波长时，能量单位“电子伏(eV)”要化成国际单位的“焦(J)”(3)本例说明氢原子能级，及利用该能级计算氢原子从一能级跃迁到另一能级时，吸收或发出光子的能量、频率、波长的方法氢原子能级图的一部分如1623图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级之间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和a、b、c，则关系正确的是()Abac Cbac DEbEaEc 答案 BD (2008深圳二模)紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分
5、别为E1和E2，下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是()A两次均向高能级跃迁，且|E1|E2|B两次均向低能及跃迁，且|E1|E2|C先向高能级跃迁，再向低能及跃迁，且|E1|E2|D先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|E1|E2|答案 D 根据玻尔氢原子模型，核外电子在第一和第三可绕轨道运动时()A半径之比13 B 速 率 之比为31 C周期之比为19 D 动能之比为91解析 rnn2r1，r39r1，r1r39 A 错ke2r21mv21r1(库仑力充当向心力)，v1ke2mr1v3ke2mr3v1v3r3r131B 正确ke2r21m(2T1)2r1，T142mr31ke2T342mr
6、33ke2T1T3r31r33 127C 错Ek112mv21Ek312mv23Ek1Ek391D 正确答案 BD 玻尔的能级理论与电子运动的速率、周期、动能、势能综合，难度较大，应明确电子绕着核圆周运动向心力及受力关系根据玻尔理论，氢原子中，量子数n越大()A电子轨道半径越大 B氢原子能级的能量值越大 C向外辐射光子的能力越大 D核外电子的速率越大解析 按照玻尔理论，核外电子都处于一系列不连续的能量定态中，量子数 n 越大，轨道半径越大，具有的能级值越大，能量越大，越不稳定，越容易向内层跃迁，辐射出一定频率的光子，故 A、B、C 选项均正确；核外电子靠库仑力提供向心力做圆周运动，即kZeer
7、2mv2r，得 vkZe2mr，可见 r 越大，v 越小，故 D 错答案 ABC 【例】已知氢原子基态的电子轨道半径为r10.5281010 m，量子数为n的能级值为En.(1)求电子在基态轨道上运动时的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n3的激发态画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线；(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长(其中静电力恒量K9.0109Nm/C2，电子电荷量e1.61019C，普朗克恒量h6.631034 Js，真空中光速c3.0108 m/s.)错解(1)电子在基态轨道中运动时量子数 n1，其动能为 En13.6n2 13.612 13.6(eV)
8、由于动能不为负值Ek|En|13.6(eV)(2)作能级图如图1624，可能发出两条光谱线(3)由于能级差最小的两能级间跃迁产生的光谱线波长越短，所以(E3E2)时所产生的光谱线为所求，其中E213.622 3.4(eV)E313.632 1.51(eV)由 hE3E2 及 cchE3E231086.6310341.513.41.61019分析纠正(1)动能的计算错误主要是不理解能级的能量值的物理意义，因而把电子在基态轨道上运动时动能 Ek12mv21与 n1 时的能级值 E113.612 等同起来，得到的结果，其实 E1 表示电子处于基态轨道上的能量，它包括电势能 Ep1 和动能 Ek1.计
9、算表明 Ep12Ek1，所以 E1Ep1Ek1Ek1，Ek1E113.6 eV.虽然错解中数值表明正确，但理解是错误的(2)错解中的图对能级图的基本要求不清楚(3)不少学生把能级图上表示能级间能量差的长度线看成与谱线波长成正比了正解如下：(1)设电子的质量为 m，电子在基态轨道上的速率为 v1，根据牛顿第二定律和库仑定律有 mv21r1Ke2r21Ek12mv21Ke22r19.0109161019220.52810102.181018(J)13.6(eV)(2)当氢原子从量子数n3的能级跃迁到较低能级时，可以得到3条光谱线如图1625所示(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为 E3E1.
10、hcE3E16.63103431081.513.61.610191.03107 m.答案 见解析在气体放电管中，用携带着能量12.2 eV的电子去轰击氢原子，试确定此时的氢可能辐射的谱线的波长 解析 用光子照射原子使其发生跃迁时，只能吸收能量恰好与原子跃迁时能级差相同的光子；当受到电子或其他实物粒子轰击时，可以只吸收电子的部分能量，而发生跃迁所以本题中如果是用12.2 eV的光子去照射，是不会使氢原子发生跃迁的 氢原子所能吸收的最大能量就等于对它轰击的电子所携带的能量12.2 eV.氢原子吸收这一能量后，将由基态能级E113.6eV激发到更高的能级En，而 EnE112.2 eV13.6 eV
11、12.2 eV1.4 eV.由激发态与基态能级关系：EnE1n2，nE1En13.61.4 3.12.因 n 只能取正整数，所求氢原子所能达到的能级对应于 n3.这样，当电子从这个激发态跃迁回基态时，将可能发 出 三 种 不 同 波 长 的 谱 线，它 们 分 别 对 应 于32,21,31.E2E12213.64 eV3.4 eVE3E13213.69 eV1.51 eV32hcE3E26.63103431081.513.41.61019 m6.57107 m.同理可求：211.22107 m；311.03 107 m.答案 共三条，326.57107 m，211.22107 m，311.03107 m