(3)320nm<392m,超过分解所需提供的能最,因而NO2气体在近地大气里会分解。 9.19氢原子核外电子光谱中的菜曼光谱中有一条谱线的波长为103m,问:它相应于氢原子核 外电子的哪 个跃迁? 解:莱曼光谱:n=1,根据1n=R(1m2-1),代入数据, 1/103nm=1.09677×102×(/1-1m,3 解得,n=3 答:是M一K跃迁。 920*氢首先发现于日冕.1868年后30年间,太阳是研究氨的物理、化学性质的唯一源泉。(@) 观察到太阳可见光谱中有波长为4338,4540,4858,5410和6558A的吸收(1A=10 m).请用现代量子力学来分析,这些吸收是由哪一种类氢原子激发造成的?是e,e还 月日24 b)以上跃迁都是由n,=4向较高能级)的跃迁。试确定n值,求里德堡常数Rk (©)求上述跃迁所涉及的粒子的电离能,用电子伏特为单包 (d已知HeY1Ee)2.180.这两个电离能的和值是表观能4E(He2*),即从e得到He2 的能量。AE(H+)是最小的能量子。试计算能够引起He电离成He所需的最低能量子。 在太阳光中,在地球上,有没有这种能量子的有效源泉? 已知:c=2997925x10ms-':h=6.62618×10-4Js:1ev=96.486kJ/mol=2.4180×10*H 解:)中性氨原子有两个电子,类氢原子只有一个电予,因此, 类氢原子是He' (b)由氢语的关系式:In=R(I/n一Ih),推论,He的谱线的关系式: 1=Rik (I/n2-l/n) 其中,△E=m=hc 则R+=hcnM1/42-1h2-l 尝试法:设=6.558×10-'m的辐射n=5的原子轨道向n,=4的原子轨道跃迁释放的, 则有: Mm De Rue'/J 6.558×10-7 5 135×10- 6.558×10-7 6 1.06×10-1 6.558×10-7 1 0.97x10-7 6.558×10-7 093x10-n 6.558×10- 9 0.91×10-1 如果假设的是正确的,所有的跃迁都应该得到相同的的值,可见假设是错误的。 设入6.558×10m的辐射是=6场的原子轨道向n=4的原子轨道跃迁释放的.。则有: n R刀 6.558×10 8.72×10 5.410x10- 7 8.72x10-1 4.858×10- 87)×10-1W 4540×10-1 872×10-18 4338×10-7 10 8.72×10-8 所得R值相同,可见这个假设是正确的。 (c)EHe)值等于RHe,只需更换单位即可得到结果: EHe)=8.72x10-ix6.02x1023mol-l/96486kJ-mol-leV-l=54.44eV (d)E((He)-2.180,所以1e)-24.97eV ( 3 ) 320nm < 392 nm ,超过分解所需提供的能最,因而 NO2 气体在近地大气里会分解。 9.19 氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为 103 nm , 问: 它相应于氢原子核 外电子的哪一个跃迁? 解:莱曼光谱:n=1 ,根据 1/λ=RH(1/n1 2-1/n2 2),代入数据, 1/103nm=1.09677×10 7 ×(1/1-1/n2 2) 解得,n=3 , 答:是 M→ K 跃迁。 9.20* 氦首先发现于日冕.1868 年后 30 年间, 太阳是研究氦的物理、 化学性质的唯一源泉。 (a) 观察到太阳可见光谱中有波长为 4338, 4540,4858, 5410 和 6558Å 的吸收(1 Å =10- 10m) 。 请用现代量子力学来分析, 这些吸收是由哪一种类氢原子激发造成的?是 He,He + 还 是 He 2+ (b)以上跃迁都是由 ni=4 向较高能级(nf)的跃迁。试确定 nf 值,求里德堡常数 RHe + (c)求上述跃迁所涉及的粒子的电离能,用电子伏特为单位. (d)已知 IE(He + )/ IE(He )=2.180。 这两个电离能的和值是表观能 AE (He 2+ ), 即从 He 得到 He 2+ 的能量。AE (He 2+ ) 是最小的能量子。试计算能够引起 He 电离成 He 2+ 所需的最低能量子。 在太阳光中,在地球上,有没有这种能量子的有效源泉? 已知:c=2.997925×10 8ms-1;h=6.62618 ×10-34 Js;1ev=96.486 kJ/mol=2.4180 ×10 14Hz 解:(a) 中性氦原子有两个电子,类氢原子只有一个电子,因此,类氢原子是 He + ; (b)由氢谱的关系式:1/λ=RH(1/ni2-1/nf 2),推论,He + 的谱线的关系式: 1/λ=RHe + (1/ ni2-1/nf 2) 其中,△E=hn=hc/λ 则 RHe + =(hc/λ)(1/ 4 2-1/nf 2)-1 尝试法:设 λ=6.558 ×10-7m 的辐射 nf=5 的原子轨道向 ni=4 的原子轨道跃迁释放的, 则有: λ/m nf RHe + /J 6.558 ×10-7 5 1.35× 10-17 6.558 × 10-7 6 1.06 × 10-17 6.558 × 10-7 7 0.97×10-17 6.558 × 10-7 8 0.93 × 10-17 6.558 ×10-7 9 0.91 × 10-17 如果假设的是正确的,所有的跃迁都应该得到相同的 RHe + 的值,可见假设是错误的。 设 λ=6.558 ×10-7m 的辐射是 nf =6 场的原子轨道向 n=4 的原子轨道跃迁释放的.则有: λ/m nf RHe + /J 6.558 ×10-7 6 8.72 ×10-18 5.410 × 10-7 7 8.72 × 10-18 4.858 ×10-7 8 8.72 × 10-18 4.540 × 10-7 9 8.72 × 10-18 4.338 × 10-7 10 8.72 × 10-18 所得 RHe + 值相同,可见这个假设是正确的。 ( c )IE(He + )值等于 RHe + ,只需更换单位即可得到结果: IE(He + )=8.72×10-18J×6.02×10 23 mol-1 /96486 kJ·mol-1·eV -1=54.44 eV ( d ) IE(He + )/ IE(He ) =2.180,所以 IE(He ) =24.97 eV