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原子结构 氢原子光谱一、原子的核式结构1电子的发现:英国物理学家汤姆孙发现了电子。2粒子散射实验:1 9091 911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用粒子轰击金箔的实验,实验发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90,也就是说它们几乎被“撞”了回来。3原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。 二、光谱1光谱用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。2光谱分类有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱。有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱。3氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式=R,(n=3,4,5,),R是里德伯常量,R=1.10107 m1,n为量子数。三、玻尔理论1定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。2跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即h=EmEn。(h是普朗克常量,h=6.631034 Js)3轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。四、氢原子的能级、能级公式1氢原子的能级能级图如图所示2氢原子的能级和轨道半径(1)氢原子的能级公式:En=E1(n=1,2,3,),其中E1为基态能量,其数值为E1=13.6 eV。(2)氢原子的半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.531010 m。五、氢原子能级及能级跃迁1定态间的跃迁满足能级差(1)从低能级(n小)高能级(n大)吸收能量。h=En大En小(2)从高能级(n大)低能级(n小)放出能量。H=En大En小2电离电离态与电离能 电离态:n=,E=0基态电离态:E吸=0(13.6 eV)=13.6 eV电离能。n=2电离态:E吸=0E2=3.4 eV如吸收能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还携带动能。六、解答氢原子能级图与原子跃迁问题应注意1能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由h=EmEn求得。若求波长可由公式c=求得。2一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)。3一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。(1)用数学中的组合知识求解:。(2)利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出,然后相加。七、对原子跃迁条件的理解1原子从低能级向高能级跃迁,吸收一定能量的光子。只有当一个光子的能量满足h=E末E初时,才能被某一个原子吸收,使原子从低能级E初向高能级E末跃迁,而当光子能量h大于或小于E末E初时都不能被原子吸收。2原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差。3入射光子和入射电子的区别:若是在光子的激发下引起原子跃迁,则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差;若是在电子的碰撞下引起的跃迁,则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差。两种情况有所区别。特别提醒:原子的总能量Ekn随r的增大而减小,又En随n的增大而增大,故Epn随n的增大而增大,电势能的变化也可以从电场力做功的角度进行判断,当r减小时,电场力做正功,电势能减小,反之,电势能增大。(2018江苏省宿迁市高二下学期期末考试)关于原子结构及原子核的知识,下列说法错误的是A维系原子核稳定的力是核力,核力可能是吸引力,也可能是排斥力B卢瑟福提出的原子核式模型能解释粒子散射实验现象C汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内D衰变中的电子来自原子核【参考答案】C【详细解析】A根据核力的性质可知,短程力核力在45 fm以上的距离即已消失,当两核子距离为25 fm时,它是较弱的吸引力,通常称为长程弱吸引力。核力的中程部分(12 fm)是较强的吸引力,它比质子间的库仑力强得多,足以克服库仑排斥作用。当两核子间距离小于0.40.5 fm时,核力为强排斥力,称为排斥芯。故A正确;B卢瑟福提出的原子核式模型能解释粒子散射实验中大多数粒子方向几乎不变,极少数粒子发生了大角度偏转等现象,故B正确;C汤姆孙发现电子后猜想电子与带正电的物质像枣糕形状分布,故C错误;D衰变中的电子是原子核内一个中子衰变成一个质子和一个电子。故D正确。本题选择错误答案,故选C。1根据卢瑟福的原子核式结构模型,下列说法正确的是A原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内B原子的质量均匀分布在整个原子范围内C原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内【答案】D【解析】粒子散射实验表明原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的范围内,所以ABC选项错误,选项D正确。2卢瑟福提出的原子核式结构学说不包括下列哪些内容A原子中心有一个很小的核B原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C原子正电荷均匀分布在它的全部体积上D带负电的电子在核外空间绕原子核旋转【答案】C【解析】原子中心有一个原子核,它集中了几乎原子的全部质量和所有的正电荷,电子绕原子核高速旋转。故选C。【名师点睛】正确理解卢瑟福的原子核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。(2018辽宁省新民市第一高级中学高二下学期期末复习)如图所示为氢原子光谱中的三条谱线,对这三条谱线的描述中正确的是A乙谱线光子能量最大B甲谱线是电子由基态向激发态跃迁发出的C丙谱线是电子在两个激发态间跃迁发出的D每条谱线对应核外电子绕核旋转的一条轨道,任一谱线的频率等于电子做圆周运动的频率【参考答案】C【详细解析】根据,因此甲谱线光子能量最大,故A错误;谱线是电子由激发态向基态跃迁发出的,而电子由基态向激发态跃迁需要吸收光子的,故B错误;丙谱线可以是电子在两个激发态间跃迁发出的,故C正确;电子跃迁时辐射的光子的频率等于能级差值,与电子绕核做圆周运动的频率无关,故D错误;故选C。【名师点睛】抓住原子跃迁规律,从高能级向低能级跃迁要辐射光子,从低能级向高能级跃迁要吸收光子;并掌握各种光的产生机理。1(2018甘肃省兰州新区舟曲中学高二下学期期末考试)仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是A观察时氢原子有时发光,有时不发光B氢原子只能发出平行光C氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的D氢原子发出的光互相干涉的结果 【答案】C【解析】根据玻尔理论得知,氢原子的能量不连续的,辐射的光子的能量是不连续的,则光子的频率,光子的频率也是不连续的,从而产生几条不连续的亮线,C正确。2如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,并用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠。(1)这群氢原子能发出_种不同频率的光,其中有_种频率的光能使金属钠发生光电效应。(2)金属钠发出的光电子的最大初动能为_eV。【答案】(1)3 2 (2)9.60【解析】(1)有3种跃迁方式,如图所示第3激发态第1激发态,放出光子的能量为E=E3E1=(1.51 eV)(13.6 eV)=12.09 eV2.49 eV第3激发态第2激发态,放出光子的能量为E=E3E2=(1.51 eV)(3.4 eV)=1.89 eV2.49 eV光子能量大于逸出功的会发生光电效应,故有2种频率的光能使金属钠发生光电效应。(2)根据爱因斯坦光电效应方程,有Ekm=hW0=12.09 eV2.49 eV=9.60 eV。1下列对原子结构的认识中,错误的是A原子中绝大部分是空的,原子核很小B电子在核外绕核旋转,向心力为库仑力C原子的全部正电荷都集中在原子核里D原子核的直径大约为1010 m2(2018天津市蓟州区第一中学高三上学期开学考试)卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是A粒子的散射实验B对阴极射线的研究C天然放射性现象的发现D质子的发现3(2018湖北省沙市中学高二下学期期中考试)关于原子结构的认识历程,下列说法正确的有A汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C对原子光谱的研究开辟了深入探索原子核内部结构的道路D玻尔提出的原子定态,原子可以稳定在固定的能级上,玻尔原子理论能成功地解释几乎所有原子的光谱现象4处于基态的氢原子吸收一个光子后,则下列说法错误的是A电子绕核旋转半径增大B电子的动能增大C氢原子的电势能增大D氢原子的总能量增加5氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的。四条谱线中,一条红色、一条蓝色、两条紫色,则下列说法正确的是A红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的B蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的C若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁,则能够产生红外线D若氢原子从n=6能级直接向n=3能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应6氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有A吸收光子,电子动能减少,原子势能增加B放出光子,电子动能增加,原子势能减少C放出光子,电子动能减少,原子势能增加D吸收光子,电子动能增加,原子势能减少7(2018西藏林芝市第一中学高三上学期第三次月考)已知氢原子处于激发态的能量En=,式中E1为基态的能量E1=13.6 eV。对于处于n=4激发态的一群氢原子来说,可能发生的辐射是A能够发出五种能量不同的光子B能够发出六种能量不同的光子C发出的光子的最大能量是12.75 eV,最小能量是0.66 eVD发出的光子的最大能量是13.6 eV,最小能量是0.85 eV8如图是氢原子的能级图,对于一群处于n=4的氢原子,下列说法中正确的是A这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B这群氢原子能够发出6种不同频率的光C这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2 eVD如果发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应,其中一种一定是由n=3能级跃迁到n=1能级发出的9如图所示,氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射不同波长的光有多少种A15 B10C4 D110(2018辽宁省沈阳市郊联体高二下学期期末考试)如图是氢原子从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线,其中频率最大的是A B C. D11某原子的部分能级图如图所示,大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时,发出三种波长的光如图所示,它们的波长分别为a、b、c。下列说法正确的是A在同种均匀介质中传播时,b光的速度最小B若b光照射某种金属能发生光电效应,c光照射该金属也能发生光电效应C用同一套装置做双缝干涉实验,a光相邻亮纹的间距最大D三种光的波长关系为12金属钾的逸出功为2.21 eV,如图所示是氢原子的能级图,一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射的光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是A2条 B4条C5条 D6条13根据玻尔原子结构理论,氦离子(He)的能级图如图所示当某个He处在n=4的激发态时,由于跃迁所释放的光子不可能有A1个 B2个C3个 D6个14(2018安徽省黄山市屯溪第一中学高三上学期第二次月考)氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量在1.62 eV3.11 eV之间,下列说法正确的是A氢原子从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B氢原子从高能级向n=2能级跃迁时发出的光一定是可见光C氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光。15对玻尔理论的评论和议论,正确的是A玻尔理论的成功,说明经典电磁理论不适用于原子系统,也说明了电磁理论不适用于电子运动B玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律,为量子力学的建立奠定了基础C玻尔理论的成功之处是引入量子观念D玻尔理论的成功之处,是它保留了经典理论中的一些观点,如电子轨道的概念16(2018河南省郑州市实验中学高三(上)第一次月考)下列说法正确的是A原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关17如图所示为氢原子的能级图,则下列说法正确的是A若己知可见光的光子能量范围为1.61 eV3.10 eV,则处于第4能级状态的氢原子,发射光的谱线在可见光范围内的有2条B当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,氢原子的电势能增加,电子的动能增加C处于第3能级状态的氢原子,发射出的三种波长分别为1、2、3(123)的三条谱线,则1=23D若处于第2能级状态的氢原子发射出的光能使某金属板发生光电效应,则从第5能级跃迁到第2能级时发射出的光也一定能使此金属板发生光电效应18图中所示为氢原子能级示意图的一部分,则关于氢原子发生能级跃迁的过程中,下列说法中正确的是A从高能级向低能级跃迁,氢原子放出光子B从高能级向低能级跃迁,氢原子核外电子轨道半径变大C从高能级向低能级跃迁,氢原子核向外放出能量D从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的波长短19(2018黑龙江哈尔滨市对青山镇一中高二下学期期末考试)关于卢瑟福的粒子散射实验,下列说法正确的是A大部分粒子穿过金属箔没有显著偏转B所有粒子穿过金属箔没有显著偏转C只有少数粒子穿过金属箔时发生偏转,最大偏转角可达180D大部分粒子穿过金属箔时,发生折射偏向一边20卢瑟福的粒子散射实验中,有少数粒子发生大角度偏转,其原因是A原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B正电荷在原子中是均匀分布的C原子中存在带负电的电子D原子只能处在一系列不连续的能量状态中 21(2018广东省惠州市东江高级中学高二第二学期四月月考)如图所示为粒子散射实验装置,粒子打到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是A1 305、25、7、1B202、405、625、825C1 202、1 010、723、203D1 202、1 305、723、20322下列说法正确的是A用频率一定的光照射某金属发生光电效应时,入射光强度越大,逸出的光电子的最大初动能越大。B按照波尔理论,氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子的总能量减小。C比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定D汤姆孙首先发现了电子,从而说明原子核内有复杂的结构。23氢原子能级的示意图如图所示,大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光a,从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光b,则Aa光的光子能量大于b光的光子能量B氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线C处于能级n=4的电子的动能小于能级n=2的动能D在真空中传播时,b光的波长较短24如图是氢原子的能级图,一群氢原子处于n=3能级,下列说法中正确的是A这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波B这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2 eVC从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光波长最长D这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁25(2018辽宁省新民市第一高级中学高二下学期期末复习)下列史实正确的是A贝克勒尔首先发现某些元素能发出射线并与居里夫妇分享了1903年的诺贝尔物理学奖B卢瑟福用粒子轰击氮核,打出了质子,并由此发现了质子C查德威克通过实验证实了原子核内存在质子D玻尔提出了自己的原子结构假说,并由此解释了所有的原子发光现象26在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学史实的是A普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论B爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说C卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型D贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的27下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是A图甲:原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的B图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的C图丙:卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子D图丁:吸收光谱也是原子的特征谱线,由于原子光谱只与原子结构有关,因此可以把某种原子的光谱当作该原子的“指纹”来进行光谱分析28(2018山东省青岛第二中学高三上学期期中考试)以下关于物理学史的说法正确的是A康普顿的学生,中国留学生吴有训测试了多种物质对X射线的散射,证实了康普顿效应的普遍性B汤姆逊用不同材料的阴极做实验,所得的阴极射线具有相同的比荷,这种粒子后来被称为电子C居里夫妇和贝克勒尔由于对光电效应的研究一起获得了1903年的诺贝尔物理学奖D德国物理学家哈恩和斯特拉斯曼通过中子轰击铀核的实验发现重核裂变29关于粒子散射实验和卢瑟福的原子核式结构,下列说法正确的是A粒子散射实验揭示了原子核的组成B利用粒子散射实验可以估算原子核的半径C少数粒子发生了较大偏转,卢瑟福认为是环境的影响D能发生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核较近的粒子30如图为氢原子能级图。下列说法正确的是A一个处于能级的氢原子,可以吸收一个能量为0.7 eV的光子B大量处于能级的氢原子,跃迁到基态的过程中可以释放出3种频率的光子C氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量不可能大于13.6 eVD用能量为10 eV和3.6 eV的两种光子同时照射大量氢原子,有可能使处于基态的氢原子电离31(2018天津市和平区耀华中学高三10月月考)如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示意图。关于这些光,下列说法正确的是A能容易表现出衍射现象的光是由能级跃迁到能级产生的B频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的C这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光D用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为的金属铂能发生光电效应32氢原子的部分能级如图所示,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出不同频率的光。已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间。由此可推知,氢原子A从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应D频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的33氢原子的能级示意图如图所示,现有每个电子的动能都为Ee=12.89 eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域,使电子与氢原子发生迎头正碰。已知碰撞前一个电子与一个原子的总动量为零。碰撞后,氢原子受激,跃迁到n=4的能级。求碰撞后1个电子与1个受激氢原子的总动能。(已知电子的质量me与氢原子的质量mH之比为1:1 840)34(2018山东省乐陵第一中学高三一轮复习)原子核的能量也是量子化的,钍核的能级图如图所示。能发生衰变产生钍核,钍核处于的能级。(1)写出发生衰变的方程;(2)发生上述衰变时,探测器能接收到射线谱线有几条?求出波长最长光子的能量E。35(2018天津卷)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线,都是氢原子中电子从量子数n2的能级跃迁到n=2的能级发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定A对应的前后能级之差最小B同一介质对的折射率最大C同一介质中的传播速度最大D用照射某一金属能发生光电效应,则也一定能36(2016天津卷)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展。下列说法符合事实的是A赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B查德威克用粒子轰击获得反冲核,发现了中子C贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构D卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型37(2016上海卷)卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在A电子 B中子C质子 D原子核38(2016北京卷)处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有A1种 B2种C3种 D4种2A【解析】卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型,故A正确,BCD错误;故选A。3B【解析】卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,猜想原子内的正电荷及几乎全部质量集中在很小的核内,选项A错误;粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据,选项B正确;对天然放射现象的研究开辟了深入探索原子核有复杂结构的道路,故C错误;玻尔提出的原子定态,原子可以处在一系列不连续的能量状态中;玻尔原子理论只是成功解释了氢原子光谱,但是不能解释所有原子的光谱现象,选项D错误;故选B。4B【解析】根据波尔理论,处于基态的氢原子吸收一个光子后,原子将由低能态跃迁到高能态,电子的轨道半径变大,电子的动能减小,氢原子的电势能变大,电子的总能量变大,故选项ACD正确,B错误;此题选择错误的选项,故选B。5AD【解析】从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时,从n=3跃迁到n=2辐射的光子频率最小,波长最大,可知为红色光谱,故A正确;蓝色光子频率大于红光光子频率,小于紫光光子频率,可知是从n=4跃迁到n=2能级辐射的光子,故B错误;氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁,辐射的光子频率大于从n=6跃迁到n=2时辐射的光子频率,即产生的光子频率大于紫光,故C错误;由于n=6跃迁到n=2能级辐射的光子频率大于n=6跃迁到n=3辐射的光子频率,所以氢原子从n=6能级直接向n=3能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应,故D正确。 6AB【解析】吸收光子,电子跃迁到高轨道,动能减小,电子克服库仑力做负功,电势能增大,A对;同理B对。7BC【解析】根据=6知,一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生6种不同频率的光子,故A错误,B正确。由第4能级向第3能级跃迁时辐射的光子能量最小,即为:E=E4E3=0.66 eV,最大能量是从n=4的激发态跃迁到基态,即为:E=+13.6=12.75 eV,故C正确,D错误;故选BC。9B【解析】设氢原子吸收该光子后能跃迁到第n能级,根据能级之间能量差可有:13.06 eV=EnE1,其中E1=13.61 eV,所以En=0.54 eV,故基态的氢原子跃迁到n=5的激发态所以放出不同频率光子种数为:种;故选B。11B【解析】根据吸收或辐射光子的能量等于两能级间的能级差判断光子的能量和波长分别是和的关系,根据频率与波长的关系,结合光电效应的条件,与干涉条纹间距公式,即可求解。因为,那么,依据,可知,从而确a光的频率最高,b光的频率最低,a光折射率最大,b光折射率最小,根据,当在同种均匀介质中传播时,b光的速度最大,故A错误;用波长为的光照射某金属时恰好能发生光电效应,根据能级图可知,则波长为的光照射该金属时一定能发生光电效应,故B正确;结合,因此,用同一套装置做双缝干涉实验,再由干涉条纹间距公式,a光相邻亮纹的间距最小,故C错误;因为,知,所以得,故D错误。12B【解析】由n=4到n=2跃迁的能级差为(0.85)(3.4)=2.55 eV2.21 eV,能使金属钾发生光电效应;由n=4到n=1跃迁的能级差为(0.85)(13.6)=12.75 eV2.21 eV,能使金属钾发生光电效应;由n=3到n=1跃迁的能级差为(1.51)(13.6)=12.09 eV2.21 eV,能使金属钾发生光电效应;由n=2到n=1跃迁的能级差为(3.40)(13.6)=10.2 eV2.21 eV,能使金属钾发生光电效应;故选B。13D【解析】当某个He+处在n=4的激发态时,当它向低能级跃迁时可能发出3条不同频率的光谱线:由能级4跃迁到能级1,所发射的谱线有1条;由能级4跃迁到能级2,能级2跃迁到能级1,所发射的谱线有2条;由能级4跃迁到能级3,能级3跃迁到能级2,能级2跃迁到能级1,所发射的谱线有3条;由于跃迁所释放的光子不可能有6个,故选D

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