激光产生条件/PRODUCTS

联系我们/CONTACT US

客服：应其威（先生）
电话：0574-8808326O
手机：139578O0148
mail：yingqw#sina.com(发MAIL时，替换@）
地址：宁波市鄞州电镀城大门口A23号

当前位置:首页 > 激光知识 > 激光产生条件激光产生条件

氢原子跃迁与氢原子光谱

时间：2011-12-31 22:38:40  来源： 打印本文

氢原子跃迁与氢原子光谱

2005/12/19/10:1    玻尔原子理论第三条假设的“跃迁’指出：原子从一个定态(设能量为En ）跃迁到另一种定态(没能量为EK )时．它輻射和吸收一定频率的光于．光子能量由这两个定态能量差决定，即hυ=En-Ek 

　　若原于原来处于能级较大的定态——激发态．这时原子处于不稳定的能量状态，一有机会让会释放能量．回到能量较小的激发态或基态（能级最小的定态)．这一过程放出的能量以放出光于的形式实现的，这就是原于发光原因。  

    可见原子发光与能级跃迁有必然联系。对于氢原子它们对应关系可知当电子从n＝3、4、5、6这四个激发态跃迁到n＝2的激发态时，可得到可见光区域的氢原子光增，其波长"入"用下列公式计算
 
　　hc/入=E1(1/n2-1/n2) 

　　其中n=3,4,5,6．相应波长依次为: 

　　hα=656.3nm,hβ=486.1nm,hδ=434.1nm,hγ=410.1nm. 

　　它们属于可见光，颜色分别为红、蓝、紫、紫。组成谱线叫巴耳末线系；若从n＞1的激发态跃迁到基态，放出一系列光子组成谱线在紫外区，肉眼无法观测,叫赖曼线系.....。 

　　当原子处于基态或能级较低的激发态向高能级跃迁，必须吸收能量。这能量来源有两种途径。

其一、吸收光子能量、光子实质上是一种不连续的能量状态。 
    光的发射与吸收都是一份一份的，每一份能量E=hυ叫光子能量．光子能量不能被分割的。 

    因此原子所吸收的光子只有满足hυ=En-Ek时，才能被原子吸收，从En定态跃迁到Ek定态。若不满足hυ=En-Ek的光子均不被吸收，原子也就无法跃迁。

　　例如用能量为123eV的光子去照射一群处于基态的氢原子．下列关于氢原子跃迁的说法中正确的是（）

　　1）原子能跃迁到n=2的轨道上;2）原子能跃迁到n＝3的轨道；
　　4）原子能跃迁到n=4的轨道上;3）原子不能跃迁。

　　通过计算可知E1-E2＝10.2eV＜I2.3ev；E3－E1＝12.09ev＜12.3eV,E4一E1=12.75eV＞12.3eV，即任意两定态能级差均不等于12.3eV．此光子原子无法吸收。答案D）正确。

　　其二、吸收电子碰撞能量。

    夫兰克——赫兹实验指出：当电子速度达到一定数值时，与原子碰撞是非弹性的，电子把一份份能量传给原子，使原子从一个较低能级跃迁到较高能级，原子从电子处获得能量只能等于两定态能量差。电子与光子不同．其能量不是一份一份的只要人射电子能量大于或等于两定态能量差．

　　均可使原子发生能级跃迁。

　　例如,已知汞原子可能能级,一个自由电子总能量为9.0电子伏 与处于基态的汞原子发生碰撞，已知碰撞过程中不计汞原子动能变化，则电子剩余能量为

　　（A）0.2eV；（B）1.4eV（C）2.3eV（D）5.5eV．

　　因为E2-E1=4.9ev＜9.0eV,E3-E1＝7.7eV＜9.0ev,E4-E1＝8.8ev＜9.0ev.

　　满足人射电子能量大于两定态能量差 .处于基态汞原子分别吸收电子部分能量跃迁到n=2、3．4能级,而电子剩余能量分别为4.1ev,1.3ev,0.2ev,只选项（A）正确。