Раздел VI. Физика атома, атомного ядра
И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
§6.1. Спектр атома водорода. Правила отбора
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.) запрещенным
переходом является…
1) 4f – 2p 2) 2p – 1s 3) 3s – 2p 4) 4p – 3d
Решение: В
квантовой механике водится правило
отбора ограничивающее число возможных
переходов электронов в атоме, связанных
с испусканием и поглощением света.
Для электрона, движущегося в
центрально-симметричном поле ядра,
могут осуществляться только такие
переходы, для которых изменение
орбитального квантового числа
Ответ: вариант 1. |
удовлетворяет условию
(1).
Для
состояния
,
состояния
,
состояния
,
состояния
.
Как видно из рисунка, переход электрона
с
на
уровень
не удовлетворяет условию (1). Поскольку
изменение орбитального квантового
числа для этих уровней составляет
,
а значит, этот переход является
запрещенным.
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.) запрещенным
переходом является…
1) 4s – 3p 2) 2p – 1s 3) 3d – 2p 4) 4d – 2s
Решение: В
квантовой механике водится правило
отбора ограничивающее число возможных
переходов электронов в атоме, связанных
с испусканием и поглощением света.
Для электрона, движущегося в
центрально-симметричном поле ядра,
могут осуществляться только такие
переходы, для которых изменение
орбитального квантового числа
удовлетворяет условию
(1).
Для
состояния
,
состояния
,
состояния
,
состояния
.
Как видно из рисунка, переход электрона
с
Ответ: вариант 4. |
на
уровень
не удовлетворяет условию (1). Поскольку
изменение орбитального квантового
числа для этих уровней составляет
,
а значит, этот переход является
запрещенным.
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.
Наибольшей
частоте кванта в серии Лаймана
соответствует переход…
1)
2)
3)
4)
Решение: Согласно
формуле Бальмера
Ответ: вариант 3. |
(1),
(1/м)
– постоянная Ридберга,
-
порядковый номер энергетического
уровня, на которую совершается переход
электрона,
-
порядковый номера энергетического
уровня с которого происходит переход.
Для серии Лаймана
.
Из формулы (1) видно, что чем больше
порядковый номер
,
с которого происходит переход, тем
больше частота
.
Азимутальное квантовое число l определяет …
1) собственный механический момент электрона в атоме
2) энергию стационарного состояния электрона в атоме
3) проекцию орбитального момента импульса электрона на заданное направление
4) орбитальный механический момент электрона в атоме
Решение: Согласно
формуле для момента импульса
Ответ: вариант 4. |
ħ
,
азимутальное квантовое число l
определяет
орбитальный механический момент
электрона в атоме.
Серия Пашена в спектре излучения атомарного водорода характеризует переходы электрона на третий энергетический уровень. Согласно правилам отбора в ней запрещены переходы между электронными состояниями ...
1) 5s3d 2) 4p3s 3) 5d3p 3) 4d3p
|
Решение: В
квантовой механике водится правило
отбора ограничивающее число возможных
переходов электронов в атоме, связанных
с испусканием и поглощением света.
Для электрона, движущегося в
центрально-симметричном поле ядра,
могут осуществляться только такие
переходы, для которых изменение
орбитального квантового числа
удовлетворяет условию
(1).
Для
состояния
,
состояния
,
состояния
,
состояния
.
Как видно из рисунка, переход электрона
с
Ответ: вариант 1. |
на
уровень
не удовлетворяет условию (1). Поскольку
изменение орбитального квантового
числа для этих уровней составляет
,
а значит, этот переход является
запрещенным.