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1、氢原子光谱、氢原子的能级结构、能级公式高考试题(2013 高考江苏物理第 12B 题)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图所示。电子处在 n=3 轨道上比处在 n=5 轨道上离氦核的距离 _ _ (选填“近”或“远”) 。 当大量 He+处在 n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有_ _条。解析:电子处在 n=3 轨道上比处在 n=5 轨道上离氦核的距离近。当大量He+处在 n=4 的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有3+2+1=6 条。答案为:近6 2014 山东卷 【物理 35】 (1)氢原子能级如图所示,当氢原子从n3 跃迁到 n2 的能级时,辐射光的波长为656 nm.以
2、下判断正确的是_ (双选,填正确答案标号) a氢原子从 n2 跃迁到 n1的能级时,辐射光的波长大于656 nmb用波长为325 nm 的光照射,可使氢原子从n 1跃迁到 n2 的能级c一群处于n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3 种谱线d用波长为633 nm 的光照射,不能使氢原子从n2 跃迁到 n3的能级39(1)cd解析 (1)由氢原子能级图可知氢原子从n2 跃迁到 n1 的能级的能级差大于从n3跃迁到 n2 的能级的能级差,根据|EnEm|h 和 c可知, |EnEm| hc,选项 a错误;同理从 n1跃迁到 n2的能级需要的光子能量大约为从n3跃迁到 n2的能级差的五倍左右,
3、对应光子波长应为从n3 跃迁到n2 的能级辐射光波长的五分之一左右,选项b错误;氢原子从n3跃迁到 n1的能级的能级差最多有三种情况,即对应最多有三种频率的光谱线,选项c 正确;氢原子在不同能级间跃迁必须满足|En Em|hc,选项 d 正确2014 浙江卷 (2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律,氢原子能级图如图 2 所示,当氢原子从n4 的能级跃迁到n2 的能级时,辐射出频率为_Hz 的光子用该频率的光照射逸出功为2.25 eV 的钾表面,产生的光电子的最大初动能为_eV. (电子电荷量e1.601019C,普朗克常量h6.631034J s) nE/eV 0 精品资料 - -
4、 - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 60.38 50.54 40.85 31.51 23.40 113.60 图 2 答案 (2)6.21014Hz0.3 eV 解析 (2)本题考查能级、光电效应方程等知识由跃迁条件可知h E4E2(3.400.85 )eV4.081019 J,解得辐射出的光子的频率为6.21014Hz,根据爱因斯坦光电效应方程 Ekh W,计算可得产生电子的最大初动能为0.3 eV.【2015 海南 -17】17.模块 3-5 试
5、题( 12 分)(1)氢原子基态的能量为113.6EeV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中,频率最大的光子能量为0.961E,频率最小的光子的能量为eV(保留 2 位有效数字) ,这些光子可具有种不同的频率。【答案】10eV,10 【解析】频率最小的光子是从2n跃迁,即频率最小的光子的能量为min3.413.610EeVeVeV频率最大的光子能量为0.961E,即13.60.9613.6nEeVeV,解得0.54nEeV即5n, 从5n能级开始, 共有51,54,53,52,41,42,43,31,32,21,10 种不同频率的光子(2004 北京理综 17. )氦原
6、子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV ,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 A. 40.8eV B. 43.2eV C. 51.0eV D. 54.4eV 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - - E0 4E-3.4eV 3E-6.0eV 2E-13.6eV 1E-54.4eV (10 年新课标卷) 34. 物理选修3-5 (1)(5分)
7、用频率为0v的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123vvv、的三条谱线,且321vvv,则 _.( 填入正确选项前的字母) A、01vv B、321vvv C、0123vvvv D、123111vvv答案: B (10 年重庆卷) 19. 氢原子部分能级的示意图如题19 图所示,不同色光的光子能量如下所示:色光光子能量范围(eV)红橙黄绿蓝靛紫1.61-2.00 2.002.07 2.072.14 2.142.53 2.532.76 2.763.10 处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可见光范围内仅有2 条,其颜色分别为A.红、蓝、靛 B.黄、绿 C.红、紫
8、 D.蓝靛、紫答案: A (2008 山东卷 )(1)在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2 能级发出的谱线属于巴耳末线系。 若一群氢原子自发跃过时发出的谱线中只有2 条属于巴耳末线系,则这群氢精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - - n En/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 4 3 2 1 E4E3E2E1图 1 原子自发跃迁时最多可发生6条不同频率的谱线。( 07 全国卷)用大量具有一定能力的电子轰击大量处于
9、基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线。 调高电子的能力在此进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5 条。用n 表示两侧观测中最高激发态的量子数n 之差, E 表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断,n和 E 的可能值为()A、 n=1,13.22 eV E13.32 eV B、 n=2,13.22 eV E13.32 eV C、 n=1,12.75 eV E13.06 eV D、 n=2,12.75 eV E2,则另一个波长可能是A、1+2B、1-2C、1212D、1212(07 天津卷) 右图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的
10、光。关于这些光下列说法正确的是最容易表现出衍射现象的光是由能级跃到能级产生的频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光 用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为6.34的金属铂能发生光电效应。(07 广东卷)图1 所示为氢原子的四个能级,其中为基态,若氢原子A 处于激发态 E2,氢原子 B 处于激发态E3,则下列说法正确的是A原子 A 可能辐射出3 种频率的光子B原子B可能辐射出3种频率的光子C原子 A 能够吸收原子B 发出的光子并跃迁道能级E4D原子 B 能够吸收原子A 发出的光子并跃迁道能级E4(07 江苏卷) 子与氢原子核 (质子) 构成的原子称为 氢原子(h
11、ydrogen muon atom) ,它在原子核物理的研究中有重要作用。图为氢原子的能级示意图。 假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的 氢原子, 氢原子吸收光子后,发出频率为1、2、3、4、5、和 6的光,且频率依次增大,则E等于A、h(3-1 ) B、 h(5+6) C 、h3D、h4(05 年广东)(16 分)如图 9 所示,氢原子从n2 的某一能级跃迁到n=2 的能级,辐射出能量为2.55eV 的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图9中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - - 跃迁图。答案: 12.75eV,略(共 6 条)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - - -
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