彭桂铭高中物理课件第十八章量子论初步《三　能级.》

1、能 级高中物理教案第十八章量子论初步三湖北省来凤一中 彭桂铭1.知道玻尔原子理论的主要内容,并能用以对氢原子进行解释、计算. 2.知道能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念. 3.初步建立量子化模型，了解现代物理思想教学目标4.能计算简单的电子跃迁及吸收、辐射光子问题5.对原子光谱有所了解6.知道玻尔原子理论的局限性7.知道用电子云表示电子在原子各处的概率分布1.玻尔 模型建立的背景卢瑟福的核式结构遇到了困难。原子光谱不是连续谱线。 原子发光后核外电子不会落入原子核里。玻尔的原子模型2.玻尔的三点假设定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态,这些状态叫定态.原子处于定态时是稳定的,不

2、辐射能量.第n定态的能量为En =E1/n2跃迁假设：原子从一个定态跃迁到另一个定态，吸收或放出光子的能量由两定态能量差决定hv=EmEn 轨道量子化假设：原子不同能量状态与电子不同的绕核圆形轨道相对应,轨道不连续。电子的第n个可能轨道半径为rn=r1/n23.玻尔的氢原子模型 氢原子半径及能量关系rnn2r1 n =0 , (新教材已删)En E12 /n2以上两式中n =0 , 1, 2 , 3 r10.531010m E113.6eV能级概念（基态、激发态）第一能级就是基态，其它能级都是激发态第二能级是第一激发态，第三能级是第二激发态，以此类推，第n能级是第n-1激发态。随着原子物理学研

3、究的深化，到了20世纪70年代一个重要的研究领域是通过激光与原子相互作用，使原子多光子离化来进行光电角分布的研究。这是研究原子和分子结构以及光与物质相互作用的有力工具。 阅读材料与此同时，人们也开始用这一方法研究多光子离化过程中激发到连续态的各离化通道的相对离化截面和不同波函数间的相对相位等三个原子参数。长期以来，国际上都是用线偏振光进行传统方法光电子角分布的测量。但这一方法尚需借助其他实验结果或有关假设，因此使用线偏振光这种传统的测量方法难以得到可靠而确定的参数。为了从实验得到的电子云影像中获得这些原子参数，他们根据量子力学的原理建立了任意偏振态激光双光子离化的光电子角分布理论。 按照这一理

4、论，可计算出椭圆偏振光与铷原子相互作用产生的光电子所得到的电子云影像。再通过对由实验得到的电子云影像与理论计算得到的电子云影像的数据处理，同时获得了原子在双光子离化过程中的三个原子参数：连续态波函数s波和d波的相对相位：连续s态和d态的相对光离化截面和连续d态的两个精细态之间相对离化截面。在相当宽阔的激光波长范围内，该工作得到的波函数的相位与根据量子亏损理论计算的结果极为符合，从而直接验证了量子亏损理论。 课后作业1对玻尔理论的评论和议论，正确的是A玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基

5、础C玻尔理论的成功之处是引入量子观念D玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念2.下列叙述中,哪些符合玻尔理论 A.电子可能轨道的分布是不连续的B.电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时,原子将辐射或吸收一定的能量C.电子的可能轨道上绕核做加速运动,不向外辐射能量D.电子没有确定的轨道,只存在电子云3.大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时,产生的光谱线数是 A.4条B.10条C.6条D.8条4.氢原子从基态跃迁到激发态时,下列论述中正确的是 A.动能变大,势能变小,总能量变小B.动能变小,势能变大,总能量变大C.动能变大,势能变大,总能量变大D.动能变小,势能变小,总

6、能量变小5.根据玻尔理论,氢原子核外电子在第一条轨道和第2条轨道运行时 A.轨道半径之比为1:4B.轨道能级的绝对值之比为2:1C.运行周期之比为1:8D.电子动能之比为1:46.已知氢原子基态能量为-13.6eV,下列说法中正确的有 A.用波长为600nm的光照射时,可使稳定的氢原子电离B.用光子能量为10.2eV的光照射时,可能使处于基态的氢原子电离C.氢原子可能向外辐射出11eV的光子D.氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子7.氢原核外电子分别在第1,2条轨道上运动时,其有关物理量的关系是 A.半径r1r2B.电子转动角速度12C.电子转动向心加速度a1a2D.总能量E1E28.氢原子

7、从能级A跃迁到能级B,吸收频率 1的光子,从能级A跃迁到能级C释放频率 2的光子,若 2 1则当它从能级C跃迁到能级B将 A.放出频率为 2- 1的光子B.放出频率为 2+ 1的光子C.吸收频率为 2- 1的光子D.吸收频率为 2+ 1的光子9.氢原子基态能量E1=-13.6eV,则氢原子处于量子数n=5的能级时的能量为_eV.10.已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV,第二能级E2=-3.4eV.如果氢原子吸收_eV的能量,立即可由基态跃迁到第二能级.如果氢原子再获得1.89eV的能量,它还可由第二能级跃迁到第三能级,因此氢原子第三能级E3=_eV.11.氢原子基态的轨道半径为0.53,基态能量为-13.6eV,将该原子置于静电场中使其电离,静电场场强大小至少为多少 静电场提供的能量至少为多少 ？11.氢原子基态的轨道半径为0.53,基态能量为-13.6eV,将该原子置于静电场中使其电离,静电场场强大小至少为多少