原子跃迁能量变化的探讨

作者：李文湋

来源：《读写算》2012年第65期

        【摘要】本文对原子不同能级跃迁时能量的变化作归纳讨论，分别从高能态向低能态的跃迁和低能态向高能态跃迁两个方面对原子跃迁时能量的变化作以讨论，探讨跃迁中能量变化所遵从的规律。

        【关键词】原子原子核能级跃迁原子核反应质量亏损平均结合能

        玻尔的氢原子理论和电子的自旋说能很好的解释原子的结构和能量的变化，本文运用玻尔理论和自旋说研究原子中能级跃迁时能量的变化情况，并讨论能级跃迁时能量的变化以及所遵从的规律。主要是从光谱和原子能级角度说明能量的变化，探讨其能量变化的规律。

        1玻尔理论及电子自旋说

        玻尔的氢原子理论，包含三个假设。第一，经典轨道加定态条件：氢原子中的一个电子绕核作圆周运动，并作一个硬性规定，电子只能处于一些分立的轨道上它只能在这些轨道上绕核转动且不产生电磁辐射。第二，频率条件：当一个电子从一个定态跃迁到另一个定态轨道时，会以电磁波的形式吸收或放出能量hv，其值由下式决定hv=E2-E1

        其中，v为电子的频率，E2与E1为电子所处的不同定态。定态是指无实质性运动，实质性运动只发生在不同的定态之间。第三，角动量量子化：电子的角动量是量子化的，即L=nηn=1.2.3

        其中L为电子所具有的角动量，n为主量子数。玻尔的氢原子理论，不能很好的解释原子能级在磁场中出现偶分裂的事实。乌仑贝克和古兹米特提出的电子自旋说和玻尔理论相结合，很好地解释了一系列实验事实。电子自旋说认为电子不是单纯的点电荷，它初了轨道角动量外，还有自旋运动，它具有固定的自旋角动量

        |s|=s（s+1）η，s=12

        它在Z方向的分量只有两个

        自旋引起原子能级的精细变化，能量由下式给出

        其中，μB=eη2m，称为玻尔磁子，为轨道磁矩的最小单元，B为原子内部的磁场。

原子跃迁能量变化的探讨