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文檔簡介

1．氫原子光譜中的譜線系1）可見光波段的巴耳末譜線系列（1）經(jīng)驗公式：，其中：（氫的里德伯常數(shù)）（2）譜圖（3）計算值和實驗觀測值的比較符合得很好其中：：正整數(shù)，。2）另外一些譜線序列（1）普遍的譜線公式：（2）譜線公式的改寫形式光譜項：譜線波長的倒數(shù)等于一對光譜項之差。按照經(jīng)典理論，譜線系的這種規(guī)律性根本無法理解。玻爾假說1）玻爾假說的內(nèi)容（1）原子存在某些定態(tài)，定態(tài)能量只能取分立值，…，。（2）原子從一個定態(tài)躍遷到另一定態(tài)時，才發(fā)出或吸收電磁輻射。發(fā)出或吸收的是滿足玻爾頻率條件的單色電磁輻射：或:

，這些定態(tài)能量的值叫做能級。原子能級中能量最低的叫做基態(tài)，兩個過程都滿足波耳頻率條件。自下而上依次為第一激發(fā)態(tài)、第二激發(fā)態(tài)等。從高能級向低能級躍遷是光的發(fā)射過程。從低能級向高能級躍遷是光的吸收過程。2）玻爾頻率條件對光譜線系公式的解釋將代入玻爾頻率條件公式可得：，或:

。與式比較得：討論：（1）和分別與能級、成正比。（2）負號表示原子中的能級是負的。稱為（主）量子數(shù)。（3）

粒子數(shù)按能級的統(tǒng)計分布1）玻耳茲曼正則分布律能級上原子數(shù)目的多少服從統(tǒng)計分布規(guī)律，達到熱平衡態(tài)后：其中：：玻耳茲曼常數(shù)2）各能級上粒子數(shù)的比較（1）熱平衡態(tài)中兩能級上原子數(shù)之比的公式（2）高能級上的原子數(shù)總小于低能級上的原子數(shù)（3）兩者之比由體系的溫度決定（4）常溫熱平衡狀態(tài)下，基態(tài)與第一激發(fā)態(tài)粒子數(shù)的比較若:則：氣體中幾乎全部原子處在基態(tài)。1）受激吸收：

較低能級的粒子吸收一個光子，躍遷到較高能級過程前過程后2）自發(fā)輻射：

較高能級的粒子，自發(fā)地發(fā)射一個光子，躍遷到較低能級。過程前過程后3）受激輻射：

較高能級的粒子在光子激勵下躍遷到較低能級，并發(fā)射一個同頻率光子（1）上述三種過程均滿足如下關(guān)系式或

討論：

（2）自發(fā)輻射是隨機過程，帶有偶然性，發(fā)射的光子（或光波）的相位、偏振態(tài)、傳播方向等特性均具有隨機性質(zhì)，輻射的光波是非相干的。（3）受激輻射發(fā)射的光子的頻率、傳播方向、相位、偏振態(tài)等特性保持與入射光子全同，輻射的光波是相干的。：頻率滿足

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