第4節(jié) 原子的能級結(jié)構(gòu)


基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1.處于n=3能級的大量氫原子,向低能級躍遷時(shí),輻射光的頻率有( )
A.1種 B.2種
C.3種 D.4種
【答案】C
【解析】現(xiàn)有大量的氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),當(dāng)這些氫原子向低能級躍遷時(shí),輻射光子的頻率為n=C=3種.選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤.
2.(2018年全國卷)如圖為氫原子的能級示意圖:a表示從能級n=5到n=3的躍遷;b表示從能級n=4到n=2的躍遷;c表示從能級n=3到n=1的躍遷.氫原子在( )

A.過程b發(fā)射的光頻率最大,過程a發(fā)射的光波長最長
B.過程a發(fā)射的光頻率最小,過程b發(fā)射的光波長最短
C.過程c發(fā)射的光頻率最大,過程a發(fā)射的光波長最長
D.過程c發(fā)射的光頻率最小,過程b發(fā)射的光波長最短
【答案】C
【解析】原子從高能級向低能級躍遷輻射出光子,能級間躍遷輻射的光子能量必須等于兩能級間的能級差,過程a發(fā)射的光能量最小,過程c發(fā)射的光能量最大;根據(jù)E=hν=,輻射的光子能量越小,頻率越小,波長越大,所以過程c發(fā)射的光頻率最大,過程a發(fā)射的光波長最長.故A、B、D錯(cuò)誤,C正確.
3.(2019年臨沂二模)根據(jù)玻爾理論,氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí)( )
A.吸收光子,原子的能量增加,電子的動(dòng)能減少
B.吸收光子,原子的能量增加,電子的動(dòng)能增加
C.放出光子,原子的能量減少,電子的動(dòng)能減少
D.放出光子,原子的能量減少,電子的動(dòng)能增加
【答案】D
【解析】電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí),放出光子,總能量減;根據(jù)=,可知半徑越小,動(dòng)能越大.故A、B、C錯(cuò)誤,D正確.
4.(2019年寧德模擬)氫原子能級圖如圖所示,用大量處于n=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)時(shí),發(fā)射出的光照射光電管陰極K,測得光電管電流的遏止電壓為7.6 V,已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,電子電量e=-1.6×10-19 C,下列判斷正確的是( )

A.電子從陰極K表面逸出的最大初動(dòng)能為2.6 eV
B.陰極K材料的逸出功為7.6 eV
C.陰極K材料的極限頻率為6.27×1014 Hz
D.氫原子從n=4躍遷到n=2能級,發(fā)射出的光照射該光電管陰極K時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)
【答案】C
【解析】因遏止電壓為U0=7.6 V,根據(jù)動(dòng)能定理可知,光電子的最大初動(dòng)能Ekm=eU0,光電子的最大初動(dòng)能為7.6 eV,故A錯(cuò)誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程可知,W0=hν-Ekm,而hν=E2-E1,因此W0=(13.6-3.4-7.6) eV=2.6 eV,故B錯(cuò)誤;因逸出功W0等于hν0,則材料的極限頻率ν0===6.27×1014 Hz,故C正確;從n=4躍遷到n=2能級,釋放能量為ΔE=(3.4-0.85) eV=2.55 eV<2.6 eV,因此發(fā)射出的光照射該光電管陰極K時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng),故D錯(cuò)誤.
5.(多選)有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是( )
A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜
B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光
C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)
【答案】BC