Частоты спектральных линий излучения атома водорода
, где R = 3,28985.1015 с-1 – постоянная Ридберга
В ультрафиолетовой области:
n = 2, 3, 4,…; – серия Лаймана;
В видимой области:
, n = 3, 4, … – серия Бальмера
В инфракрасной области:
n = 4, 5, 6, …; – серия Пашена;
В далекой инфракрасной области:
n = 5, 6, 7,…; – серия Брекета;
n = 6, 7, 8, …; – серия Пфунда;
n = 7, 8, 9, …; – серия Хэмфри.
Квантовые значения энергии электрона в водородоподобном атоме:
, n=1, 2, 3, … - главное квантовое число
Квантовые значения радиуса орбиты электрона в водородоподобном атоме и
Квантование момента импульса:
, где 
орбитальное квантовое число.
s – состояние
p – состояние
d – состояние
f – состояние и т.д.
Квантование проекции момента импульса:
, где 
магнитное квантовое число.
Собственный механический момент импульса.
, 
спиновое квантовое число.
Ф6.1.1-1
|
На рисунке изображены стационарные орбиты атома водорода согласно модели Бора, а также условно изображены 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. 
Наименьшей частоте кванта в серии Лаймана соответствует переход… |
1: 
2: 
3:  *
4: 
|
В общем случае спектры излучения описываются формулой:
(m=1 – серия Лаймана; m=2 – серия Бальмера; m=3 – серия Пашена; m=4 – серия Брекета; m=5 – серия Пфунда).
В ультрафиолетовой области серия Лаймана имеет вид:
Серия Лаймана описывает переход электрона на первый энергетический уровень. Следовательно, из приведенных ответов под него подходят только переходы: 
. Наименьшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наименьшего уровня, то есть с n=2.
Ответ: 3
Ф6.1.1-2
|
На рисунке изображены стационарные орбиты атома водорода согласно модели Бора, а также условно изображены 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.
Наименьшей частоте кванта в серии Лаймана соответствует переход… |
1: *
2:
3: 
4:
|
В общем случае спектры излучения описываются формулой:
(m=1 – серия Лаймана; m=2 – серия Бальмера; m=3 – серия Пашена; m=4 – серия Брекета; m=5 – серия Пфунда).
В ультрафиолетовой области серия Лаймана имеет вид:
Серия Лаймана описывает переход электрона на первый энергетический уровень. Следовательно, из приведенных ответов под него подходят только переходы: . Наименьшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наименьшего уровня, то есть с n=2.
Ответ: 1
Ф6.1.1-3
|
На рисунке изображены стационарные орбиты атома водорода согласно модели Бора, а также условно изображены 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.
Наименьшей частоте кванта в серии Бальмера соответствует переход… |
1: *
2: 
3:
4:
|
В общем случае спектры излучения описываются формулой:
(m=1 – серия Лаймана; m=2 – серия Бальмера; m=3 – серия Пашена; m=4 – серия Брекета; m=5 – серия Пфунда).
В видимой области серия Бальмера имеет вид:
Серия Бальмера описывает переход электрона на второй энергетический уровень. Следовательно, из приведенных ответов под него подходят только переходы: 
. Наименьшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наименьшего уровня, то есть с n=3.
Ответ: 1
Ф6.1.1-4
Ф6.1.1-5
|
На рисунке изображены стационарные орбиты атома водорода согласно модели Бора, а также условно изображены 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 соответствует переход… |
1: *
2:
3: 
4:
|
В общем случае спектры излучения описываются формулой:
(m=1 – серия Лаймана; m=2 – серия Бальмера; m=3 – серия Пашена; m=4 – серия Брекета; m=5 – серия Пфунда).
В инфракрасной области серия Пашена имеет вид:
Серия Пашена описывает переход электрона на третий энергетический уровень. Следовательно, из приведенных ответов под него подходят только переходы: 
. Наибольшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наибольшего уровня, то есть с n=5.
Ответ: 1
Ф6.1.1-6
|
На рисунке изображены стационарные орбиты атома водорода согласно модели Бора, а также условно изображены 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.
Наименьшей частоте кванта в серии Пашена соответствует переход… |
1: *
2:
3:
4:
|
В общем случае спектры излучения описываются формулой:
(m=1 – серия Лаймана; m=2 – серия Бальмера; m=3 – серия Пашена; m=4 – серия Брекета; m=5 – серия Пфунда).
В инфракрасной области серия Пашена имеет вид:
Серия Пашена описывает переход электрона на третий энергетический уровень. Следовательно, из приведенных ответов под него подходят только переходы: . Наименьшая частота кванта, испускаемого при переходе, будет достигаться при переходе с наименьшего уровня, то есть с n=4.
Ответ: 1
Ф6.1.1-7
Правильный ответ 1.
Ф6.1.2-1
|
Установить соответствие квантовых чисел, определяющих волновую функцию электрона в атоме водорода, их физическому смыслу 1. n А. определяет ориентации электронного облака в пространстве 2. l Б. определяет форму электронного облака 3. m В. Определяет размеры электронного облака Г. Собственный механический момент |
1: 1-В, 2-Б, 3-А* 2: 1-Г, 2-Б, 3-А 3: 1-В, 2-А, 3-Г 4: 1-А, 2-Б, 3-В |
Главное квантовое число (n) – целое число, обозначающее номер энергетического уровня. Характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. С возрастающим главным квантовым числом возрастают радиус орбиты и энергия электрона.
Орбитальное квантовое число (l) – определяет форму электронного облака и определяет энергетический подуровень данного энергетического уровня. Орбитальное квантовое число связано с главным квантовым числом соотношением:
.
Магнитное квантовое число (m) – характеризует ориентацию в пространстве орбитального момента количества движения электрона или пространственное расположение электронной орбитали. Магнитное квантовое число принимает целые значения
. Каждое из 
возможных значений магнитного квантового числа определяет проекцию вектора орбитального момента на данное направление (обычно ось Z). Проекция орбитального момента импульса на ось Z равна 
.
Спин – собственный момент импульса (или магнитный момент) элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Спином называют также собственный момент импульса атомного ядра или атома.
Ответ: 1
Ф6.1.2-2
Правильный ответ 1.
Ф6.1.2-3
|
1* |
проекцию орбитального момента импульса электрона на заданное направление |
|
2 |
орбитальный механический момент электрона в атоме | |
|
3 |
собственный механический момент электрона в атоме | |
|
4 |
энергию стационарного состояния электрона в атоме |
Ф6.1.3-1
|
В атоме водорода уровню энергии номера n отвечает (без учёта спина) … |
1: 2n2 различных квантовых состояний 2: (n - 1)2 различных квантовых состояний 3: n 2 различных квантовых состояний* 4: n - 1 различных квантовых состояний 5. n + 1 различных квантовых состояний |
Для каждого n существует n орбитальных квантовых чисел, и соответственно электронных облаков. Для каждого l-облака существует 2l+1 пространственных расположение электронных орбиталей. Т.о. для каждого n существует
.
Ответ: 3
Ф6.1.4-1
|
На рисунке приведена одна из возможных ориентаций момента импульса электрона в p-состоянии. Какие еще значения может принимать проекция момента импульса на направление Z внешнего магнитного поля? 
|
1: 0* 2:  *
3: 
4: 
|
p-состоянию соответствует орбитальное квантовое число l=1.
Существует пространственное квантование: вектор момента импульса электрона может иметь лишь такие ориентации в пространстве, при которых проекция 
вектора 
на направление 
внешнего магнитного поля принимает квантовые значения; кратные 
: 
, где m – магнитное квантовое число, принимающее значения: 
, где 
– орбитальное квантовое число.
Значит, p-уровню соответствуют следующие значения проекции : 
, а на рисунке представлен только значение 
. Поэтому ещё могут быть проекции 
.
Ответ: 1, 2
Ф6.1.4-2
|
На рисунке приведена одна из возможных ориентаций момента импульса электрона в p-состоянии. Какие еще значения может принимать проекция момента импульса на направление Z внешнего магнитного поля? 
|
1:  *
2:0* 3:
4:
|
p-состоянию соответствует орбитальное квантовое число l=1.
Существует пространственное квантование: вектор момента импульса электрона может иметь лишь такие ориентации в пространстве, при которых проекция вектора на направление внешнего магнитного поля принимает квантовые значения; кратные : , где m – магнитное квантовое число, принимающее значения: , где – орбитальное квантовое число.
Значит, p-уровню соответствуют следующие значения проекции : , а на рисунке представлен только значение . Поэтому ещё могут быть проекции 
.
Ответ: 1, 2
Ф6.1.4-3
|
На рисунке приведены некоторые из возможных ориентаций момента импульса для электронов в d-состоянии. Какие еще значения может принимать проекция момента импульса на направление Z внешнего магнитного поля? 
|
1: *
2: *
3: 
4: 
|
d-состоянию соответствует орбитальное квантовое число l=2.
Существует пространственное квантование: вектор момента импульса электрона может иметь лишь такие ориентации в пространстве, при которых проекция вектора на направление внешнего магнитного поля принимает квантовые значения; кратные : , где m – магнитное квантовое число, принимающее значения: , где – орбитальное квантовое число.
Значит, p-уровню соответствуют следующие значения проекции : 
, а на рисунке представленs только значения 
. Поэтому ещё могут быть проекции 
.
Ответ: 1, 2
Ф6.1.4-4
|
На рисунке приведены некоторые из возможных ориентаций момента импульса для электронов в d-состоянии. Какие еще значения может принимать проекция момента импульса на направление Z внешнего магнитного поля? 
|
1: *
2: *
3:
4:
|
d-состоянию соответствует орбитальное квантовое число l=2.
Существует пространственное квантование: вектор момента импульса электрона может иметь лишь такие ориентации в пространстве, при которых проекция вектора на направление внешнего магнитного поля принимает квантовые значения; кратные : , где m – магнитное квантовое число, принимающее значения: , где – орбитальное квантовое число.
Значит, p-уровню соответствуют следующие значения проекции : , а на рисунке представленs только значения 
. Поэтому ещё могут быть проекции 
.
Ответ: 1, 2
Ф6.1.5-1
|
Закон сохранения момента импульса накладывает ограничения на возможные переходы электрона в атоме с одного уровня на другой (правило отбора). В энергетическом спектре атома водорода (рис.) запрещённым переходом является … 
|
1: 3p – 2s 2: 3s – 2s* 3: 4f – 3d 4: 4s – 3p |
Правило отбора гласит, что возможны только такие переходы, при которых орбитальное квантовое число l меняется на единицу: Δl = ±1. Это правило является следствием закона сохранения момента количества движения. Изменение главного квантового числа n может быть любое. Возможные переходы показаны на схеме уровней.
Ответ: 3s-2s
Ответ: 2
Ф6.1.5-2
|
При переходах электрона в атоме с одного уровня на другой закон сохранения момента импульса накладывает определенные ограничения (правило отбора). Если система энергетических уровней атома водорода имеет вид, представленный на рисунке, то запрещенными переходами являются… 
|
1: 2s – 1s* 2: 4f – 2p* 3: 3d – 2p 4: 2p – 1s |
Правило отбора гласит, что возможны только такие переходы, при которых орбитальное квантовое число l меняется на единицу: Δl = ±1. Это правило есть следствие закона сохранения момента количества движения. Изменение главного квантового числа n может быть любое.
Ответ: 4f-2p, 2s-1s
Ответ: 1, 2
Ф6.1.5-3
|
При переходах электрона в атоме с одного уровня на другой закон сохранения момента импульса накладывает определенные ограничения (правило отбора). Если система энергетических уровней атома водорода имеет вид, представленный на рисунке, то запрещенными переходами являются… 
|
1: 2s – 1s* 2: 4s – 3d* 3: 4s – 3p 4: 2p – 1s |
Правило отбора гласит, что возможны только такие переходы, при которых орбитальное квантовое число l меняется на единицу: Δl = ±1. Это правило есть следствие закона сохранения момента количества движения. Изменение главного квантового числа n может быть любое.
Ответ: 4s-3d, 2s-1s
Ф6.1.5-4
|
При переходах электрона в атоме с одного уровня на другой закон сохранения момента импульса накладывает определенные ограничения (правило отбора). Если система энергетических уровней атома водорода имеет вид, представленный на рисунке, то запрещенными переходами являются… 
|
1: 4s – 3s* 2: 4f – 2p* 3: 3s – 2p 4: 4p – 3d |
Правило отбора гласит, что возможны только такие переходы, при которых орбитальное квантовое число l меняется на единицу: Δl = ±1. Это правило есть следствие закона сохранения момента количества движения. Изменение главного квантового числа n может быть любое.
Ответ: 4s-3s, 4f-2p
Ответ: 1, 2
Ф6.1.5-5
|
При переходах электрона в атоме с одного уровня на другой закон сохранения момента импульса накладывает определенные ограничения (правило отбора). Если система энергетических уровней атома водорода имеет вид, представленный на рисунке, то запрещенными переходами являются… 
|
1: 3s – 2s* 2: 4f – 2p* 3: 4s – 3p 4: 3s – 2p |
Правило отбора гласит, что возможны только такие переходы, при которых орбитальное квантовое число l меняется на единицу: Δl = ±1. Это правило есть следствие закона сохранения момента количества движения. Изменение главного квантового числа n может быть любое.
Ответ: 4f-2p, 3s-2s
Ф6.1.5-6
|
При переходах электрона в атоме с одного уровня на другой закон сохранения момента импульса накладывает определенные ограничения (правило отбора). Если система энергетических уровней атома водорода имеет вид, представленный на рисунке, то запрещенными переходами являются… 
|
1: 4p – 3p* 2: 4d – 2s* 3: 4s – 3p 4: 3d – 2p |
Правило отбора гласит, что возможны только такие переходы, при которых орбитальное квантовое число l меняется на единицу: Δl = ±1. Это правило есть следствие закона сохранения момента количества движения. Изменение главного квантового числа n может быть любое.
Ответ: 4p-3p, 4d-2s
Ответ: 1, 2
Ф6.1.5-7
|
1* |
4f-2p |
|
2 |
2p-1s | |
|
3 |
3s-2p | |
|
4 |
4p-3d |
Ф6.1.5-8
|
1* |
4d-2s |
|
2 |
2p-1s | |
|
3 |
4s-3p | |
|
4 |
3d-2p |
Ф6.1.5-9
|
1* |
5s→3d |
|
2 |
5d→3p | |
|
3 |
4p→3s | |
|
4 |
4d→3p |
Ф6.1.5-10
|
1* |
5 |
|
2 |
4 | |
|
3 |
3 | |
|
4 |
2 | |
|
5 |
1 |