Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора
№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 (см. рис.) запрещенным является переход …
4d→2s
4s→3p
2p→1s
3d→2p
Решение: Для орбитального квантового числа l существует правило отбора .. Это означает, что возможны только такие переходы, в которых l изменяется на единицу. Поэтому запрещенным переходом является переход 4d→2s так как в этом случае .
№2
На рисунке дана схема энергетических уровней атома водорода. Наибольшая длина волны спектральной линии (в нм) серии Лаймана равна … (h = 6,63·10-34 Дж·с)
122
Решение: Серию Лаймана дают переходы в состояние с n = 1. Учитывая связь длины волны и частоты и правило частот Бора , можно сделать вывод о том, что линии с наибольшей длиной волны (то есть с наименьшей частотой) в серии Лаймана соответствует переход со второго энергетического уровня. Тогда
№3
На рисунке схематически изображены стационарные орбиты электрона в атоме водорода согласно модели Бора, а также показаны 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 Пашена (для переходов, представленных на рисунке) соответствует переход …
n =5→n =3
n=4→n=3
n=5→n=2
n=5→n=1
Решение: Серию Пашена дают переходы на третий энергетический уровень, при этом энергия испускаемого кванта, а следовательно, и его частота зависят от разности энергий электрона в начальном и конечном состояниях. Поэтому наибольшей частоте кванта в серии Пашена (для переходов, представленных на рисунке) соответствует переход .
№4
Собственные функции электрона в атоме водорода содержат три целочисленных параметра: n, l и m. Параметр n называется главным квантовым числом, параметры l и m – орбитальным (азимутальным) и магнитным квантовыми числами соответственно. Орбитальное квантовое число l определяет …
модуль орбитального момента импульса электрона
энергию электрона в атоме водорода
проекцию орбитального момента импульса электрона на некоторое направление
модуль собственного момента импульса электрона
Решение: Орбитальное (азимутальное) квантовое число l определяет модуль орбитального момента импульса электрона: .
№5
На рисунке дана схема энергетических уровней атома водорода, а также условно изображены переходы электрона с одного уровня на другой, сопровождающиеся излучением кванта энергии. В ультрафиолетовой области спектра эти переходы дают серию Лаймана, в видимой области – серию Бальмера, в инфракрасной области – серию Пашена и т.д.
Отношение максимальной частоты линии в серии Пашена к минимальной частоте линии в серии Бальмера равно …
4/5
1/3
4/27
5/36
Решение:
Серию Пашена дают переходы на третий энергетический уровень, серию Бальмера – на второй уровень. Максимальная частота линии в серии Пашена
Минимальная частота линии в серии Бальмера
Тогда
№6
Закон сохранения импульса накладывает ограничения на возможные переходы электрона в атоме с одного уровня на другой.(правило отбора).В энергетическом спектре атома водорода(см.рис.)запрещенным переходом яв-ся…
Решение:
Для орбитального квантового числа имеется правило отбора Это означает, что возможны только такие переходы , в которых изменяется на единицу. Поэтому запрещенным переходом яв-ся .Варианты ответа:
№7
Положение бусинки массы и положение электрона ( )
определены с одинаковой погрешностью . Если квантомеханическая неопределенность х-компоненты скорости бусинки составляет примерно ,
то для электрона неопределенность
Решение:
Из соотношения неопределенности Гейзенберга для координаты и соответствующей компоненты импульса следует, что неопределенность координаты,
неопределенность х-компоненты импульса, неопределенность х-компоненты скорости,m- масса частица,h- постоянная Планка, деленная на 2 Неопределенность х-компонеты скорости можно найти из соотношения .Значит,для бусинки и электрона можна записать соотношение: ,откуда
Варианты ответа:
№8
Собственные функции электрона в атоме водорода содержат три целочисленных параметра . Параметр называется главным квантовыми числами соответственно. Магнитное квантовое число определяет …
Решение.
Главное квантовое число определяет энергию электрона в атоме водорода:
. Орбитальное и магнитное квантовые числа определяют модуль орбитального момента импульса и его проекцию на некоторое направление
По следующим формулам: и .
Модуль собственного момента импульса электрона
Энергию электрона в атоме водорода
Модуль орбитального момента импульса электрона
ü Проекцию орбитального момента импульса электрона на некоторое направление
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|