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物理化学_1.1-1.2 Ver.1.0
福井工業大学 工学部
環境生命化学科
原 道寛
名列＿＿＿＿ 氏名＿＿＿＿＿＿＿＿
1
物理化学：1章原子の内部
（メニュー）
1-1.
• 光の性質と原子のスペクトル
1-2.
• ボーアの水素原子モデル
1-3.
• 電子の二重性：波動力学
1-4.
• 水素原子の構造
1-5.
• 多電子原子の構造
1-6.
• 元素の諸性質と電子配置との関わり
2
1-1. 光の性質と原子のスペクトル
A
B
3
1-1. 光の性質と原子のスペクトル
量子化されたエネルギー
電子（Ee）
En
E2
A
＿＿＿＿＿＿（S
n）
En E0 __ ___
C
E
h：__________
振動（Ev）
E1
回転（Er）
E0
hc
D
○量子力学における基本定数。h
＝6．626×10－34J・s。
1900年プランクが放射法則を説明
するために導入。
○c：_____
2.9979 x 108 ms-1
F
○λ：_____
G
B
____________S
0
）
4
1-1. 光の性質と原子のスペクトル
http://www12.plala.or.jp/ksp/quantum/photoelectric1/
5
http://www.kyokyo-u.ac.jp/koukou/kyoka/assist/6/p_e_effect.htm
1-1. 光の性質と原子のスペクトル
電流 I
______
B
Ec ____
A
光子エネルギー/ hν
6
http://www12.plala.or.jp/ksp/quantum/photoelectric1/
1-1. 光の性質と原子のスペクトル
A
B
C
D
E
F
G
7
化学図録：P21
1-1. 光の性質と原子のスペクトル
D
C
B
A
J
E
＿＿＿＿（Balmer）
n1 1, n2 2,3,4,: _G____領域
（ライマン系列 (Lymanseries)）
1
1 1
H 領域
n1 2, n2 3,4,: _____
（バルマー系列 (Balmerseries)）
RH 2 n 3,4,5,6,
4 n
I 領域
n2 3,4,5,6,: _____
（パッシェン（ Paschen））
（ブランケット（
Brackett））
_________________（Rydberg-Ritz
formula）
F
一般化
（フント（ Pfund））
1
1
1
（ハンフリース（ Humphreys））
RH 2 2 n1 1,2,3,4,
n
1
n2
8
フレンドリー物理学：P28
物理化学：1章原子の内部
（メニュー）
1-1.
• 光の性質と原子のスペクトル
1-2.
• ボーアの水素原子モデル
1-3.
• 電子の二重性：波動力学
1-4.
• 水素原子の構造
1-5.
• 多電子原子の構造
1-6.
• 元素の諸性質と電子配置との関わり
9
1-2. ボーアの水素原子モデル
A
原子スペクトルを説明するために、_____は1913年にモデルをもとに説明を試みた。
B
C
1. ______________________________________________________________
D
______________________________________________________________。
_
E
2. ______________________________________________________________
3. ______________________________________________________________
F
______________________________________________________________
10
1-2. ボーアの水素原子モデル
電子がある決まった軌道上を運動
A
⇒外に対してエネルギー（______________）
B
を放出______________。
＝一定のエネルギー状態___________を持続。
C
軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値
のみとることが許されている。
電子が一つの定常状態から他の定常状態に移ると
き（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。
11
電子がある決まった軌道上を運動している限り、外
に対してエネルギー（光エネルギー）を放出するこ
とはなく、一定のエネルギー状態（定常状態）を持
続する。
1-2. ボーアの水素原子モデル
A
軌道を回る電子の___________
＝不連続な一群の値のみとる
電子が一つの定常状態から他の定常状態に移る
とき（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。
B
C
n：整数
D _______
(quantum
number)
12
軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値
のみとることが許されている。
1-2. ボーアの水素原子モデル
A
電子が一つの________から他の定常状態に移ると
B
き______、光が放出されたり吸収されたりする。
E
C
D
F
13
軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値
のみとることが許されている。
1-2. ボーアの水素原子モデル
電子が一つの定常状態から他の定常状態に移ると
き（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。
A
B
mev
r
e2
4r 2
2
C
14
軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値
のみとることが許されている。
1-2. ボーアの水素原子モデル
電子が一つの定常状態から他の定常状態に移ると
き（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。
A
B
E C____ _____
D
E_________
15
1-2. ボーアの水素
原子モデル
E E2 E1
hc
h
mee 1
1
2 2 2 2
8 0 h n1 n2
D
1
1 ______
1
2 2
n
E
_____
n
2
1
4
C
A
B
16
1-2. ボーアの水素原子モデル
• ボーアモデルの概念の欠点
A
C
B
D
量子条件の問題
E
• 電子のエネルギー準位は________________________＝根拠がない
軌道内での速さの問題
F
• 原子核の周りを回る電子が一定の__________すること
≠__________________の不確定性原理
G
17
化学図録P20