文档介绍：高中物理章节知识复习提纲——原子物理复习
一、原子模型
(枣糕模型)
汤姆生发现了电子,使人们认识到原子有复杂结构。
(行星式模型)
α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔,结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动。
氢原子的能级图
n E/eV
∞ 0
1 -
2 -
3 -
4 -
3
E1
E2
E3
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。
(引入量子理论,量子化就是不连续性,整数n叫量子数。)
⑴玻尔的三条假设(量子化)
①轨道量子化rn=n2r1 r1=×10-10m
②能量量子化: E1=-
③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量hν=Em-En
⑵从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。(如在基态,可以吸收E ≥,所吸收的能量除用于电离外,都转化为电离出去的电子的动能)。
⑶玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。
例1. 用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后,发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子,它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3,由此可知,开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为:①hν1;②hν3;③h(ν1+ν2);④h(ν1+ν2+ν3) 以上表示式中
①③正确 ②正确
3
2
1
ν3
ν2
ν1
②③正确 ④正确
解:该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子,说明这时氢原子处于第三能级。根据玻尔理论应该有hν3=E3- E1,hν1=E3- E2,hν2=E2- E1,可见hν3= hν1+ hν2= h(ν1+ν2),所以照射光子能量可以表示为②或③,答案选C。

⑴炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱。
⑵稀薄气体发光形成线状谱(又叫明线光谱、原子光谱)。
根据玻尔理论,不同原子的结构不同,能级不同,可能辐射的光子就有不同的波长。所以每种原子都有自己特定的线状谱,因此这些谱线也叫元素的特征谱线。
根据光谱鉴别物质和确定它的化学组成,这种方法叫做光谱分析。这种方法的优点是非常灵敏而且迅速。只要某种元素在物质中的含量达到10-10g,就可以从光谱中发现它的特征谱线。
二、天然放射现象

天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构。