6 Квантовая физика. Физика атома 1 Спектр атома водорода. Правило отбора

Скачать 164.74 Kb.

Название	6 Квантовая физика. Физика атома 1 Спектр атома водорода. Правило отбора
Дата	21.02.2013
Размер	164.74 Kb.
Тип	Документы

Содержание

Наименьшей частоте кванта в серии Лаймана соответствует переход…
Наименьшей частоте кванта в серии Бальмера соответствует переход…
Наибольшей частоте кванта в серии Пашена соответствует переход…
Наименьшей частоте кванта в серии Пашена соответствует переход…
Орбитальное квантовое число (l)
Магнитное квантовое число (m)

6 Квантовая физика. Физика атома 1 Спектр атома водорода. Правило отбора

Частоты спектральных линий излучения атома водорода

, где R = 3,28985^.10¹⁵ с^-1 – постоянная Ридберга

В ультрафиолетовой области:

n = 2, 3, 4,…; – серия Лаймана;

В видимой области:

, n = 3, 4, … – серия Бальмера

В инфракрасной области:

n = 4, 5, 6, …; – серия Пашена;

В далекой инфракрасной области:

n = 5, 6, 7,…; – серия Брекета;

n = 6, 7, 8, …; – серия Пфунда;

n = 7, 8, 9, …; – серия Хэмфри.

Квантовые значения энергии электрона в водородоподобном атоме:

, n=1, 2, 3, … - главное квантовое число

Квантовые значения радиуса орбиты электрона в водородоподобном атоме и

Квантование момента импульса:

, где

орбитальное квантовое число.

s – состояние

p – состояние

d – состояние

f – состояние и т.д.

Квантование проекции момента импульса:

, где

магнитное квантовое число.

Собственный механический момент импульса.

спиновое квантовое число.

Ф6.1.1-1

На рисунке изображены стационарные орбиты атома водорода согласно модели Бора, а также условно изображены переходы электрона с одной стационарной орбиты на другую, сопровождающиеся излучением кванта энергии. В ультрафиолетовой области спектра эти переходы дают серию Лаймана, в видимой – серию Бальмера, в инфракрасной – серию Пашена.

Наименьшей частоте кванта в серии Лаймана соответствует переход…

1:

2:

3: *

4:

В общем случае спектры излучения описываются формулой:

(m=1 – серия Лаймана; m=2 – серия Бальмера; m=3 – серия Пашена; m=4 – серия Брекета; m=5 – серия Пфунда).

В ультрафиолетовой области серия Лаймана имеет вид:

Серия Лаймана описывает переход электрона на первый энергетический уровень. Следовательно, из приведенных ответов под него подходят только переходы:

. Наименьшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наименьшего уровня, то есть с n=2.

Ответ: 3

Ф6.1.1-2

^ Наименьшей частоте кванта в серии Лаймана соответствует переход…

1: *

2:

3:

4:

В общем случае спектры излучения описываются формулой:

. Наименьшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наименьшего уровня, то есть с n=2.

Ответ: 1

Ф6.1.1-3

^ Наименьшей частоте кванта в серии Бальмера соответствует переход…

1: *

2:

3:

4:

В общем случае спектры излучения описываются формулой:

(m=1 – серия Лаймана; m=2 – серия Бальмера; m=3 – серия Пашена; m=4 – серия Брекета; m=5 – серия Пфунда).

В видимой области серия Бальмера имеет вид:

Серия Бальмера описывает переход электрона на второй энергетический уровень. Следовательно, из приведенных ответов под него подходят только переходы:

. Наименьшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наименьшего уровня, то есть с n=3.

Ответ: 1

Ф6.1.1-4

Ф6.1.1-5

^ Наибольшей частоте кванта в серии Пашена соответствует переход…

1: *

2:

3:

4:

В общем случае спектры излучения описываются формулой:

(m=1 – серия Лаймана; m=2 – серия Бальмера; m=3 – серия Пашена; m=4 – серия Брекета; m=5 – серия Пфунда).

В инфракрасной области серия Пашена имеет вид:

Серия Пашена описывает переход электрона на третий энергетический уровень. Следовательно, из приведенных ответов под него подходят только переходы:

. Наибольшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наибольшего уровня, то есть с n=5.

Ответ: 1

Ф6.1.1-6

^ Наименьшей частоте кванта в серии Пашена соответствует переход…

1: *

2:

3:

4:

В общем случае спектры излучения описываются формулой:

. Наименьшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наименьшего уровня, то есть с n=4.

Ответ: 1

Ф6.1.1-7

Правильный ответ 1.

Ф6.1.2-1

Установить соответствие квантовых чисел, определяющих волновую функцию электрона в атоме водорода, их физическому смыслу

1. n А. определяет ориентации электронного облака в пространстве

2. l Б. определяет форму электронного облака

3. m В. Определяет размеры электронного облака

Г. Собственный механический момент

1: 1-В, 2-Б, 3-А*

2: 1-Г, 2-Б, 3-А

3: 1-В, 2-А, 3-Г

4: 1-А, 2-Б, 3-В

Главное квантовое число (n) – целое число, обозначающее номер энергетического уровня. Характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. С возрастающим главным квантовым числом возрастают радиус орбиты и энергия электрона.

^ Орбитальное квантовое число (l) – определяет форму электронного облака и определяет энергетический подуровень данного энергетического уровня. Орбитальное квантовое число связано с главным квантовым числом соотношением:

.

^ Магнитное квантовое число (m) – характеризует ориентацию в пространстве орбитального момента количества движения электрона или пространственное расположение электронной орбитали. Магнитное квантовое число принимает целые значения

. Каждое из

возможных значений магнитного квантового числа определяет проекцию вектора орбитального момента на данное направление (обычно ось Z). Проекция орбитального момента импульса на ось Z равна

.

Спин – собственный момент импульса (или магнитный момент) элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Спином называют также собственный момент импульса атомного ядра или атома.

Ответ: 1

Ф6.1.2-2

Правильный ответ 1.

Ф6.1.2-3

	1*	проекцию орбитального момента импульса электрона на заданное направление
	2	орбитальный механический момент электрона в атоме
	3	собственный механический момент электрона в атоме
	4	энергию стационарного состояния электрона в атоме

Ф6.1.3-1

В атоме водорода уровню энергии номера n отвечает (без учёта спина) …

1: 2n² различных квантовых состояний

2: (n - 1)² различных квантовых состояний

3: n ² различных квантовых состояний*

4: n - 1 различных квантовых состояний

5. n + 1 различных квантовых состояний

Для каждого n существует n орбитальных квантовых чисел, и соответственно электронных облаков. Для каждого l-облака существует 2l+1 пространственных расположение электронных орбиталей. Т.о. для каждого n существует

.

Ответ: 3

Ф6.1.4-1

На рисунке приведена одна из возможных ориентаций момента импульса электрона в p-состоянии. Какие еще значения может принимать проекция момента импульса на направление Z внешнего магнитного поля?

1: 0*

2: *

3:

4:

p-состоянию соответствует орбитальное квантовое число l=1.

Существует пространственное квантование: вектор момента импульса электрона может иметь лишь такие ориентации в пространстве, при которых проекция

вектора

на направление

внешнего магнитного поля принимает квантовые значения; кратные

, где m – магнитное квантовое число, принимающее значения:

, где

– орбитальное квантовое число.

Значит, p-уровню соответствуют следующие значения проекции

, а на рисунке представлен только значение

. Поэтому ещё могут быть проекции

.

Ответ: 1, 2

Ф6.1.4-2

1:*

2:0*

3:

4:

вектора

на направление

внешнего магнитного поля принимает квантовые значения; кратные

, где m – магнитное квантовое число, принимающее значения:

, где

– орбитальное квантовое число.

Значит, p-уровню соответствуют следующие значения проекции

, а на рисунке представлен только значение

. Поэтому ещё могут быть проекции

.

Ответ: 1, 2

Ф6.1.4-3

На рисунке приведены некоторые из возможных ориентаций момента импульса для электронов в d-состоянии. Какие еще значения может принимать проекция момента импульса на направление Z внешнего магнитного поля?

1: *

2: *

3:

4:

d-состоянию соответствует орбитальное квантовое число l=2.

Существует пространственное квантование: вектор момента импульса электрона может иметь лишь такие ориентации в пространстве, при которых проекция

вектора

на направление

внешнего магнитного поля принимает квантовые значения; кратные

, где m – магнитное квантовое число, принимающее значения:

, где

– орбитальное квантовое число.

Значит, p-уровню соответствуют следующие значения проекции

, а на рисунке представленs только значения

. Поэтому ещё могут быть проекции

.

Ответ: 1, 2

Ф6.1.4-4

1: *

2: *

3:

4:

вектора

на направление

внешнего магнитного поля принимает квантовые значения; кратные

, где m – магнитное квантовое число, принимающее значения:

, где

– орбитальное квантовое число.

Значит, p-уровню соответствуют следующие значения проекции

, а на рисунке представленs только значения

. Поэтому ещё могут быть проекции

.

Ответ: 1, 2

Ф6.1.5-1

Закон сохранения момента импульса накладывает ограничения на возможные переходы электрона в атоме с одного уровня на другой (правило отбора). В энергетическом спектре атома водорода (рис.) запрещённым переходом является …

1: 3p – 2s

2: 3s – 2s*

3: 4f – 3d

4: 4s – 3p

Правило отбора гласит, что возможны только такие переходы, при которых орбитальное квантовое число l меняется на единицу: Δl = ±1. Это правило является следствием закона сохранения момента количества движения. Изменение главного квантового числа n может быть любое. Возможные переходы показаны на схеме уровней.

Ответ: 3s-2s

Ответ: 2

Ф6.1.5-2

При переходах электрона в атоме с одного уровня на другой закон сохранения момента импульса накладывает определенные ограничения (правило отбора). Если система энергетических уровней атома водорода имеет вид, представленный на рисунке, то запрещенными переходами являются…

1: 2s – 1s*

2: 4f – 2p*

3: 3d – 2p

4: 2p – 1s

Правило отбора гласит, что возможны только такие переходы, при которых орбитальное квантовое число l меняется на единицу: Δl = ±1. Это правило есть следствие закона сохранения момента количества движения. Изменение главного квантового числа n может быть любое.

Ответ: 4f-2p, 2s-1s

Ответ: 1, 2

Ф6.1.5-3

1: 2s – 1s*

2: 4s – 3d*

3: 4s – 3p

4: 2p – 1s

1: 4s – 3s*

2: 4f – 2p*

3: 3s – 2p

4: 4p – 3d

1: 3s – 2s*

2: 4f – 2p*

3: 4s – 3p

4: 3s – 2p

1: 4p – 3p*

2: 4d – 2s*

3: 4s – 3p

4: 3d – 2p

	1*	4f-2p
	2	2p-1s
	3	3s-2p
	4	4p-3d

Ф6.1.5-8

	1*	4d-2s
	2	2p-1s
	3	4s-3p
	4	3d-2p

Ф6.1.5-9

	1*	5s→3d
	2	5d→3p
	3	4p→3s
	4	4d→3p

Ф6.1.5-10

	1*	5
	2	4
	3	3
	4	2
	5	1

плохо

не очень плохо

средне

хорошо

отлично

Ваша оценка этого документа будет первой.

Ваша оценка:

	Физика и физиология 4		Физика и физиология 4
	Химия-физика-экология 11 кл		Удк 615. 9(06)+577. 3(06) Ядерная медицина: медицинская физика
	Влияние солнечной активности на биологические объекты 01. 03. 03 Физика Солнца 03. 00. 02 Биофизика		Рабочая программа Безопасность жизнедеятельности Специальность 010400 физика факультет физический
	Примерная программа дисциплины физика и математика для студентов, обучающихся по: специальности Стоматология		«Физика в медицине» Подготовили: Ученицы лицея №49 Фокина Вероника Тищук Марина Содержание
	Правила безопасности при организации образовательного процесса по учебным предметам (дисциплинам)		Тематическое планирование 4 Текст пособия 5 Системы отсчета 5 > Закон сохранения импульса 12 Лукина

6 Квантовая физика. Физика атома 1 Спектр атома водорода. Правило отбора

Похожие: