能级跃迁图

能级跃迁首先由波尔（Niels Bohr）提出，但是波尔将宏观规律用到其中，所以除了氢原子的能级跃迁之外，在对其他复杂的原子的跃迁规律的探究中，波尔遇到了很大的困难。

玻尔原子理论的基本假设

1、轨道假设

原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律。但是，电子轨道半径不是任意的，只有当半径大小符合一定条件时，这样的轨道才是可能的。即电子的轨道是量子化的。 电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。

2、能级假设

当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同状态，具有不同能量，所以原子能量也是量子化的。

这些量子化的能量值叫能级；原子中这些具有确定能量的稳定状态叫定态。

能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发态。

下图是氢原子基态（第一能级）与激发态之间的等量关系：

$E_n = \frac{1}{n^2}E_1$

其中En表示第n能级的能量，E1表示基态（第一能级），$E_1=-13.6eV$

3、跃迁假设

当电子从能量较高的定态轨道（设能量为Em）跃迁到能量较低的定态轨道（设能量为En，m>n）时，它辐射出一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即

$hν = E_m - E_n$

同样的，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由两种定态的能量差决定。

电离：完全脱离原子核束缚，电离条件：$hν≥E_n$。电离后电子剩余动能为：

$E_k = hν + E_n = hν - |E_n|$