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玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋 (1)基態(tài)和激發(fā)態(tài) 基態(tài):在正常狀態(tài)下.原子處于最低能級(jí).這時(shí)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng).這種定態(tài).叫基態(tài). 激發(fā)態(tài):原子處于較高能級(jí)時(shí).電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng).這種定態(tài).叫激發(fā)態(tài). (2)原子發(fā)光:原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的過程是吸收能量的過程.原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程.是輻射能量的過程.這個(gè)能量以光子的形式輻射出去.吸收或輻射的能量恰等于發(fā)生躍遷的兩能級(jí)之差. 說明:氫原子中只有一個(gè)核外電子.這個(gè)電子在某個(gè)時(shí)刻只能在某個(gè)可能軌道上.或者說在某個(gè)時(shí)間內(nèi).由某軌道躍遷到另一軌道--可能情況只有一種.可是.通常容器盛有的氫氣.總是千千萬萬個(gè)原子在一起.這些原子核外電子躍遷時(shí).就會(huì)有各種情況出現(xiàn)了.但是這些躍遷不外乎是能級(jí)圖中表示出來的那些情況. (1)夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)的歷史背景及意義 1911年.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn).提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型.1913年.玻爾將普朗克量子假說運(yùn)用到原子核式結(jié)構(gòu)模型.建立了與經(jīng)典理論相違背的兩個(gè)重要概念:原子定態(tài)能級(jí)和能級(jí)躍遷概念.電子在能級(jí)之間躍遷時(shí)伴隨電磁波的吸收和發(fā)射.電磁波頻率的大小取決于原子所處兩定態(tài)能級(jí)間的能量差.隨著英國物理學(xué)家埃萬斯對(duì)光譜的研究.玻爾理論被確立.但是任何重要的物理規(guī)律都必須得到至少兩種獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)方法的驗(yàn)證.隨后.在1914年.德國科學(xué)家夫蘭克和他的助手赫茲采用電子與稀薄氣體中原子碰撞的方法.簡單而巧妙地直接證實(shí)了原子能級(jí)的存在.從而為玻爾原子理論提供了有力的證據(jù). 1925年.由于他二人的卓越貢獻(xiàn).他們獲得了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)(1926年于德國洛丁根補(bǔ)發(fā)).夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)至今仍是探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要手段之一.所以.在近代物理實(shí)驗(yàn)中.仍把它作為傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn). (2)夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ) 根據(jù)玻爾的原子理論.原子只能處于一系列不連續(xù)的穩(wěn)定狀態(tài)之中.其中每一種狀態(tài)相應(yīng)于一定的能量值En(n=1.2.3‥).這些能量值稱為能級(jí).最低能級(jí)所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)稱為基態(tài).其它高能級(jí)所對(duì)應(yīng)的態(tài)稱為激發(fā)態(tài). 當(dāng)原子從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)就會(huì)吸收或輻射一定頻率的電磁波.頻率大小決定于原子所處兩定態(tài)能級(jí)間的能量差. (h為普朗克恒量) 本實(shí)驗(yàn)中是利用一定能量的電子與原子碰撞交換能量而實(shí)現(xiàn).并滿足能量選擇定則: (V為激發(fā)電位) 夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)玻璃容器充以需測量的氣體.本實(shí)驗(yàn)用的是汞.電子由陰級(jí)K發(fā)出.K與柵極G之間有加速電場.G與接收極A之間有減速電場.當(dāng)電子在KG空間經(jīng)過加速.碰撞后.進(jìn)入KG空間時(shí).能量足以沖過減速電場.就成為電流計(jì)的電流. (3)實(shí)驗(yàn)原理 改進(jìn)的夫蘭克-赫茲管的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示.電子由陰極K發(fā)出.陰極K和第一柵極G1之間的加速電壓VG1K及與第二柵極G2之間的加速電壓VG2K使電子加速.在板極A和第二柵極G2之間可設(shè)置減速電壓VG2A. 設(shè)汞原子的基態(tài)能量為E0.第一激發(fā)態(tài)的能量為E1.初速為零的電子在電位差為V的加速電場作用下.獲得能量為eV.具有這種能量的電子與汞原子發(fā)生碰撞.當(dāng)電子能量eV<E1-E0時(shí).電子能量幾乎不損失.如果eV≥E1-E0=ΔE.則汞原子從電子中取得能量ΔE.而由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài).ΔE=eVC.相應(yīng)的電位差VC即為汞原子的第一激發(fā)電位. 在實(shí)驗(yàn)中.逐漸增加VG2K.由電流計(jì)讀出板極電流IA.得到如下圖所示的變化曲線: (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)證明了原子被激發(fā)到不同的狀態(tài)時(shí).吸收的能量是不連續(xù)的.進(jìn)而說明原子能量是量子化的. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（6分）下列說法正確的是      （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。

A．若氫原子核外電子從激發(fā)態(tài)n=3躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子剛好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從激發(fā)態(tài)n=2躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
B．盧瑟福用粒子打擊金箔得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
C．任何原子核在衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒
D．光子除了具有能量外還具有動(dòng)量
E．玻爾的能級(jí)不連續(xù)和電子軌道不連續(xù)的觀點(diǎn)，成功地解釋了原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，和現(xiàn)代量子理論是一致的

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（6分）下列說法正確的是      （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。

A．若氫原子核外電子從激發(fā)態(tài)n=3躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子剛好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從激發(fā)態(tài)n=2躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
B．盧瑟福用粒子打擊金箔得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
C．任何原子核在衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒
D．光子除了具有能量外還具有動(dòng)量
E．玻爾的能級(jí)不連續(xù)和電子軌道不連續(xù)的觀點(diǎn)，成功地解釋了原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，和現(xiàn)代量子理論是一致的

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（6分）下列說法正確的是      （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。
A．若氫原子核外電子從激發(fā)態(tài)n=3躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子剛好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從激發(fā)態(tài)n=2躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
B．盧瑟福用粒子打擊金箔得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
C．任何原子核在衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒
D．光子除了具有能量外還具有動(dòng)量
E．玻爾的能級(jí)不連續(xù)和電子軌道不連續(xù)的觀點(diǎn)，成功地解釋了原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，和現(xiàn)代量子理論是一致的

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