在物理学的发展过程中,关于原子的模型是依据实验的发展不断被修正的。小北整理了ALEVEL考试的相关资讯,一起去看看吧。
在建立了核式模型后,大家认为原子中的电子在围绕原子核做圆周运动,由于圆周运动轨道可以是任意的,电子就可以拥有任何大小的能量。然而,在研究了原子与光的相互作用后,这一模型被打破了。
以最简单的H原子为例:原子中的电子可以吸收光能,当一束混合光照射到一团H原子上时,按照之前的原子模型,电子得到能量,其运动轨道半径变大,如同我们之前在圆周运动中见到的卫星变轨过程一样,它的轨道半径是逐渐变大的,那么它可能吸收任何能量的光子,光子的能量取决于它的频率E=hf,也就是H原子团能吸收任何频率的光子。
如果把被吸收的光子的频率作为横坐标,把被吸收的光子的数量作为纵坐标,画出一幅图像,这个图像就叫做吸收光谱(absorption spectra)。
按照之前的讨论,这个光谱应该是一条连续变化的曲线。然而我们实际通过实验观察到的光谱却不是这样的!我们观察到的是一条条孤立的竖线!也就是说只有某些能量的光子被H原子吸收了。
这样的光谱叫做线状谱(line spectra),它向我们揭示了原子内的电子并非能够拥有任意的能量,它所能够拥有的能量是分立的!我们把这些分立的能量叫做能级(energy level)。
电子从一个能级“跳”到另一个能级需要吸收的能量来自于光子,那么只有满足hf=E2-E1 的光子才能被吸收,这样就会在光谱上表现成一条条孤立的线。
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