19世紀(jì)90年代人們發(fā)現(xiàn)氫原子光譜中 (R為一常量,n=3,4,5…),物理學(xué)家玻爾在他28歲時連續(xù)發(fā)表三篇論文,成功地解釋了氫原子光譜的規(guī)律,揭示了光譜線與原子結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系,玻爾理論是從經(jīng)典理論向量子理論的一個重要過渡,為量子力學(xué)的誕生提供了條件.玻爾既引入量子化的概念,同時又運(yùn)用了"軟道"等經(jīng)典物理理論和牛頓力學(xué)的規(guī)律推導(dǎo)出上述公式.
請同學(xué)們試用課本知識和以下設(shè)定量做玻爾的推導(dǎo). (1)繞氫原子核旋轉(zhuǎn)的電子質(zhì)量為m,電量為-e;(2)取離核無限遠(yuǎn)處的電勢能為零,半徑r處電子的電勢能為(k為靜電力恒量); (3)電子所在的軌道在圓周長與其動量的乘積等于普朗克常量h的整數(shù)倍時,這樣的軌道才是電子的可能軌道.
設(shè)氫原子核外電子的速度為v,可能的軌道半徑為r,則有
,
所以核外電子的總能量為,
由題意知,故有,
由玻爾的躍遷理論有,即
,
故巴耳末線系的波長符合下述公式。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

按照玻爾理論,大量氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)向低能紙躍遷時,最多能向外輻射(   )
A.4種不同頻率的光子B.5種不同頻率的光子
C.6種不同頻率的光子D.7種不同頻率的光子

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

氫原子處于基態(tài)時,能量為-13.6eV,電子軌道半徑為r1,電子電量為e,靜電引力恒量為k.若氫原子的電子躍遷到n=3的軌道上,求
①  原子將吸收或放出多少能量?
② ②電子在n=3的軌道上運(yùn)動時,軌道半徑為多少?
③ ③電子在n=3的軌道上運(yùn)動的動能Ek3為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


A.ν1
B.ν2
C.ν3
D.ν2+ν3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過程中
A.原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能增大
B.原子要放出光子,電子的動能減小,原子的電勢能減小
C.原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能減小
D.原子要吸收光子,電子的動能減小,原子的電勢能增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)過程,關(guān)于“不可見射線”的性質(zhì)和從石蠟中“打出的粒子”的名稱,下述說法中正確的是
A.這種“不可見射線”是質(zhì)子流,從石蠟中“打出的粒子”是中子.
B.這種“不可見射線”是中子流,從石蠟中“打出的粒子”是質(zhì)子.
C.這種“不可見射線”是γ射線,從石蠟中“打出的粒子”是中子.
D.這種“不可見射線”是β射線,從石蠟中“打出的粒子”是質(zhì)子

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

氫原子發(fā)光時,能級間存在不同的躍遷方式,如圖中①②③三種躍遷方式對應(yīng)的光譜線分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列A、B、C、D光譜圖中,與上述三種躍遷方式對應(yīng)的光譜圖應(yīng)當(dāng)是下圖中的(圖中下方的數(shù)值和短線是波長的標(biāo)尺)( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

氫原子的核外電子由基態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時,吸收的光子能量為E,若氫原子的核外電子從n=3的能級躍遷到n=2的能級時,釋放的光子能量是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

若原子的某內(nèi)層電子被電離形成空位,其它層的電子躍遷到該空位上時,會將多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來,此電磁輻射就是原子的特征X射線.內(nèi)層空位的產(chǎn)生有多種機(jī)制,其中的一種稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換,即原子中處于激發(fā)態(tài)的核躍遷回基態(tài)時,將躍遷時釋放的能量交給某一內(nèi)層電子,使此內(nèi)層電子電離而形成空位(被電離的電子稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換電子).214Po的原子核從某一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時,可將能量E0=1.416MeV交給內(nèi)層電子(如K、L、M層電子,KL、M標(biāo)記原子中最靠近核的三個電子層)使其電離.實(shí)驗(yàn)測得從214Po原子的K,L、M層電離出的電子的動能分別為Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV.則可能發(fā)射的特征X射線的能量為
A.0.013MeVB.0.017MeVC.0.076MeVD.0.093MeV

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