第八章 电子为什么会处在确定的轨道上
如图8-1所示,电子处在第n轨道或第n+1轨道时,由于动能等于势能,离心力等于向心力,见式(5.11),所以电子能够维持稳定的轨道运动。
假设有个电子进入了n轨道和n+1轨道之间,只要电子运动速度合理,总能使动能等于势能,离心力等于向心力。但这个电子能不能稳定运动呢?不能。因为此时体系的能量并不守恒。由式(5.12)知体系对外做功,具有辐射能。
电子在第n轨道,每绕核一圈具有发射n个光量子的能力;在第n+1轨道,电子每绕核一圈具有发射(n+1)个光量子的能力。满足:
S=n·λ
充分必要条件。
当电子处在n轨道和(n+1)轨道之间时,因为光子只能一个一个的发射,或者说光量子(h)只能一份一份的发射。此时,电子每绕核一圈只具有发射n个光子的能力,而又不具发射n+1个光子的能力,由库仑力提供的功还有多余,在库仑力的作用下,电子将增速,进入第n轨道,而稳定运行。
原子中束缚能是与r成反比的,外层轨道束缚能小,内层轨道束缚能大,电子很容易被束缚在内层轨道上。同时外层轨道电子运动速度小,动量也小;内层轨道电子运动速度大,动量也大。内层电子因惯性大,不易受到挠动,而外层电子动量小,容易受到挠动。
所谓激发,是电子克服束缚能,由能级高的内层轨道跃迁到能级低的外层轨道。 |