《氢原子的能级》进阶练习（一）.doc

氢原子的能级进阶练习一、单选题1.大量氢原子从n=5的激发态，向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是（）A.4条B.6条C.8条D.10条2.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（）A.1种B.2种C.3种D.4种3.如图为波尔解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，下列说法中正确的是（）A.这群氢原子能够发出6种不同频率的光B.由n=4跃迁到n=3时发出的光的波长最长C.由n=4跃迁到n=1时发出的光的频率最小D.这群氢原子能够吸收任意能量的光后向更高能级跃迁二、填空题4.氢原子的能级如图所示有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子向低能级跃迁时能发出 _ 种谱线；如果氢原子由n=2向n=1跃迁所发出的光正好使某种金属材料发生光电效应，则氢原子从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料时，所产生的光电子的最大初动能为 _ eV5.如图所示为氢原子的能级图用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 _ 种，其中最短波长为 _ m（结果保留2位有效数字，已知普朗克常量h=6.6310-34 Js）参考答案【答案】1.D2.C3.A4.6；2.555.10；9.510-8【解析】1. 解：根据=10，知这群氢原子最多能发出10种频率的光，故ABC错误，D正确 故选：D 根据 求出氢原子发出光子的种数，从而即可求解 解决本题的关键原子的能量是量子化，能级差也是量子化的，不同的能级跃迁发出的光子频率不同，同时注意大量的与一个氢原子跃迁种类的区别 2. 解：现有大量的氢原子处于n=3的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率为n=3种选项C正确，BCD错误 故选：C 本题考查了波尔原子理论，所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类为 解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式的应用 3. 解：A、根据=6知，大量处于n=4能级的氢原子跃迁时能辐射出6种不同频率的光子故A正确； B、从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小，根据：E=hv可知，频率最小，则波长最长故B错误； C、一群处于n=4的氢原子，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大，根据：E=hv可知，发出的光的频率最大故C错误； D、氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差故D错误 故选：A 根据=6知，大量处于n=4能级的氢原子跃迁时能辐射出6种不同频率的光子能级差是不连续的，吸收或辐射的光子能量等于两能级的能级差，所以光子能量不连续轨道半径越小，原子能量越小 该题考查氢原子的南极与跃迁，解决本题的关键知道能级间跃迁满足的规律，即Em-En=hv基础题目 4. 解：一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有=6种； 因为n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应， 逸出功W=-3.4+13.6=10.2eV， 从而n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为-0.85eV+13.6eV=12.75eV， 根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-10.2eV=2.55eV 故答案为：6；2.55 能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能 解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系 5. 解：因为-13.6+13.06eV=-0.54eV，知氢原子跃迁到第5能级，根据=10，知可能观测到氢原子发射的不同波长的光有10中 从n=5跃迁到n=1辐射的光子能量最大，波长最短，则 Em-En=hv=h， 即13.061.610-19=6.6310-34 解得：=9.510-8 m 故答案为：10；9.510-8 能级间跃迁吸收会辐射的光子能量等于两能级间的能级差，通过该规律判断基态的氢原子跃迁到第几能级，根据数学组合公式求出发射不同波长光的种数，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越短，