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氢原子光谱高中 在氢原子光谱中,那些能量是负的

2021-04-09知识10

氢原子光谱是连续谱吗? 经典电磁理论认为能量是连续的,所以原子的吸收/发射光谱由能级跃迁产生,而能量可以取任意的数值.也就是说,任何波段的电磁辐射都可能会出现,所得到的光谱必然是连续光谱.然而观测到元素的谱线并非如此,而由若干不连续的吸收/发射峰构成.经典电磁理论无法解释这一现象,这是促成量子力学发展的一个重要原因.

氢原子光谱的光谱线公式 1885年瑞士物理学家J.巴耳末首先把上述光谱用经验公式:λ=Bn2/(n2-22)(n=3,4,5,·)表示出来,式中B为一常数。这组谱线称为巴耳末线系。当n→时,λ→B,为这个线系的极限,这时邻近二谱线的波长之差趋于零。1890年J.里德伯把巴耳末公式简化为:1/λ=RH(1/22-1/n2)(n=3,4,5,·)式中RH称为氢原子里德伯常数,其值为(1.096775854±0.000000083)×107m-1。后来又相继发现了氢原子的其他谱线系,都可用类似的公式表示。波长的倒数称波数,单位是m-1,氢原子光谱的各谱线系的波数可用一个普遍公式表示:σ=RH(1/m2-1/n2)对于一个已知线系,m为一定值,而n为比m大的一系列整数。此式称为广义巴耳末公式。氢原子光谱现已命名的六个线系如下:莱曼系 m=1,n=2,3,4,·紫外区 巴耳末系 m=2,n=3,4,5,·可见光区 帕邢系 m=3,n=4,5,6,·红外区 布拉开系 m=4,n=5,6,7,·近红外区 芬德系 m=5,n=6,7,8,·远红外区 汉弗莱系 m=6,n=7,8,9,·远红外区 广义巴耳末公式中,若令T(m)=RH/m2,T(n)=RH/n2,为光谱项,则该式可写成σ=T(m)-T(n)。氢原子任一光谱线的波数可表示为两光谱项之差的规律称为并合原则,又称里兹组合原则。对于核外只有一个电子的类氢原子(如He+,Li2+。

玻尔理论是什么?如何解释其内容与应用? 1.玻尔理论玻尔理论,关于原子结构的一种理论.1913年由玻尔提出.是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的.要点是:(1)原子核外的电子只能在某些规定的轨道上绕转,此时并不发光;(2)电子从高能量的轨道跳到低能量的轨道时,原子发光.具体来说,玻尔理论包括三条假说1、原子能量的量子化假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中的原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量.2、原子能级的跃迁假设:原子从一个定态跃迁到另一个定态时,原子辐射一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定.3、原子中电子运动轨道量子化假设:原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道.由于原子的能量状态是不连续的,因此电子运动的轨道也可能是不连续的,即电子不能在任意半径的轨道上运动玻尔理论的优点:成功解释了氢原子光谱不连续的特点,解释了当时出现的\"紫外灾难\".玻尔理论的局限性这个理论本身仍是以经典理论为基础,且其理论又与经典理论相抵触.它只能解释氢原子的光谱,在解决其他原子的光谱是就遇到了困难,如把理论用于非氢原子时,理论结果与实验不符,且不能求出谱线的强度及相邻谱先之间的宽度.这些缺陷主要是由于把微观粒子。

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