【能级】

微观粒子系统在束缚态中只能处于一系列不连续的、分立的状态，这些状态对应着一定的能量，它们的数值各不相等。为了形象化起见，人们往往按比例以一系列不同高度的水平线代表不同的能量状态，并把这些状态的能量按大小排列，犹如一级一级的阶梯。故称为能级。例如，原子中的电子处于一系列不连续而分立的定态。每一个定态所具有的能量可用一定高度的能级表示。对于氢原子，电子在各个定态上的能量（包括动能和电势能）为

En −

−2π ²K ²e⁴m

h2 n2 ，

n = 1，2，3，

式中 K 为静电力恒量，等于 9.0×109N·m2/C2，e 和 m 分别为电子的电量和质量，h 为普朗克常数。由于取电子电离时（即电子脱离原子时）的电势能为零，所以氢原子能量 Ea 取负值。图 5－5 是按能量数值的大小排列

成的能级图。从图中可以看出，能级之间的间隔不等，n 愈大，即能量愈高时能级愈密。

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n=1 的能级代表基态。n=2，3，4 都叫做原子的激发态。n→∞对应于使原子电离所需要的最小能量。使原子中的电子从能量较低的状态跃迁到能量较高的状态叫做原子受激发。将电子从基态激发到脱离原子，叫做电离，这时所需的能量叫电离电势能。例如氢原子中基态的能量为-13.6eV

（电子伏特），使电子电离的电离势能就是 13.6eV（即 2.18×10-18 焦耳）。