编号004-能级的跃迁问题doc

高中物理理解记忆的知识点 编号 004 能级的跃迁问题 出卷人 常胜 2007 2 9 工作单位 江苏省句容市后白中学 姓 名 常胜 本人声明 本文属本人原创作品 本文著作权授予 北京全品考试书店有限公司 北京全品教育科技中心 独家所有 本 人拥有署名权 1 9184 2004年高考物理江苏卷 10 4分 若原子的某内层电子被电离形成空位 其它层的电子跃迁 到该空位上时 会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来 此电磁辐射就是原子的特征X射线 内层空 位的产生有多种机制 其中的一种称为内转换 即原子中处于激发态的核跃迁回基态时 将跃迁时释放的 能量交给某一内层电子 使此内层电子电离而形成空位 被电离的电子称为内转换电子 214Po的原子核从 某一激发态回到基态时 可将能量E0 1 416MeV交给内层电子 如K L M层电子 K L M标记原子中 最靠近核的三个电子层 使其电离 实验测得从214Po原子的K L M层电离出的电子的动能分别为 EK 1 323MeV EL 1 399MeV EM 1 412MeV 则可能发射的特征X射线的能量为 A 0 013MeV B 0 017MeV C 0 076MeV D 0 093MeV 2 9183 2000年普通高等学校招生全国统一考试物理 13 5分 假设NaCl蒸气中存在由钠离子Na 和氯 离子Cl 靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子 若取Na 与Cl 相距无限远时其电势能为零 一个 NaCl分子的电势能为 6 1 eV 已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na 所需 的能量 电离能 为5 1 eV 使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl 所放出的能量 亲和能 为 3 8 eV 由此可算出 在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中 外界供 给的总能量等于 eV 3 9185 2003年高考物理江苏卷 9 4分 原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时 有可能不发射光 子 例如在某种条件下 铬原子的n 2能级上的电子跃迁到n 1能级上时并不发射光子 而是将相应的能 量转交给n 4能级上的电子 使之能脱离原子 这一现象叫做俄歇效应 以这种方式脱离了原子的电子叫 做俄歇电子 已知铬原子的能级公式可简化表示为 式中n 1 2 3 表示不同能级 A是正 n 2 A E n 的已知常数 上述俄歇电子的动能是 A B C D A 16 3 A 16 7 A 16 11 A 16 13 4 9186 2006 年普通高等学校招生全国统一考试 江苏卷 物理 4 3分 氢原子的能级如图所示 已知可见光的光子能量范围约为1 62eV 3 11eV 下列说法错误的是 A 处于n 3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线 并发生电离 B 大量氢原子从高能级向 n 3 能级跃迁时 发出的光具有显著的热效应 C 大量处于n 4能级的氢原子向低能级跃迁时 可能发出6种不同频率的光 D 大量处于n 4能级的氢原子向低能级跃迁时 可能发出3种不同频率的可见光 1 2004年高考物理江苏卷 10 4分 AC 命题意图 考查原子能级量子化结构模型 深层次理解X射线产生机制 原子从高能级激发态向低能级 激发态跃迁时放出光子 光子总数满足排列组合规律 要求考生会画原子的能级图加以分析求解 电子可 以从M层跃迁到L层和K层 也可以从L层跃迁到K层 该题所述的通过 内转换 的方式辐射出原子特征X射 线这一全新的物理情景不是课本所学内容 但考生如果能在弄懂题意的基础上 正确的建立物理模型 将 所学的能量守恒定律和玻尔原子结构理论迁移过来 解答也就不太困难了 解答 由题设可知 的原子核从某一激发态回到基态时 将的能量交给某一内层电 214Po 0 1 416MeVE 子使其电离 实验测得从原子的K L M层电离出的电子的动能分别为 214Po K 1 323MeVE 则由能量守恒定律得原子的K L M层电子所具有的能量分别为 L 1 399MeVE M 1 412MeVE 214Po K 1 416 1 323 0 093MeVE L 1 416 1 399 0 017MeVE 当K层电子被电离产生的空位时 L M层的电子都有可能跃迁到该空 M 1 416 1 412 0 004MeVE 位上 而多余的能量以电磁辐射的形式释放出来 可能发射的原子特征X射线的能量为 和 当L层的电子被电 LK 0 017 0 093 0 076MeVEE MK 0 004 0 093 0 089MeVEE 离产生的空位时 M层的电子有可能跃迁到该空位上 而多余的能量以电磁辐射的形式释放出来 可能发 射的原子特征X射线的能量为 故A C项都正确 ML 0 004 0 017 0 013MeVEE 2 9184 9183 2000年普通高等学校招生全国统一考试物理 13 5分 4 8 点拨解疑 一个NaCI分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子CI的过程 可以分为两个阶段 NaCI分子克服相互间的静电引力 形成相距无限远程而独立的钠离子Na 和氯离子Cl 根据 一个 NaCI分子的电势能为 6 1eV 可知 此过程可吸收6 1eV的能量 钠离子Na 吸收一个电子变成中性钠原子Na 与Na电离成Na 的过程相反 故放出能量5 1eV Cl 释放一 个电子变成中性氯原子Cl 与Cl形成Cl 的过程相反 故吸收3 8eV的能量 综上所述 在整个过程中 共吸收能量 6 1 3 8 eV 9 9eV 放出能量5 1eV 所以外界供给的总能量为 9 9eV 5 1eV 4 8eV 点评 将一个NaCI分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl可能并不存在上述的两个阶段 但根据能量守恒的原理 在计算能量时 完全可以设想一个便于计算的变化过程 对该题 能否清晰地设 想一个转化的过程就是顺利解答的关键 3 9185 2003年高考物理江苏卷 9 4分 C 提示 214k EEEEE 4 9186 2006 年普通高等学校招生全国统一考试 江苏卷 物理 4 3分 D 分析 本题主要考查原子物理的基础知识 玻尔的氢原子模型 它有三个要点 能量的定态假设 能量量子化 轨道量子化rn n2r1假设 n1 2 1 EE n 电子能级跃迁假设h Em En 本小题突出考查第三点能级跃迁问题 从题可知可见光的光子能量范围约为1 62eV 3 11eV A选项 处于n 3能级的氢原子 发生电离 所需 的能量E 0 1 51 1 51eV 任意频率的紫外线的光子所具有的能量都大于处于n 3能级的氢原子 发生电离所需的能量 所以本题A选项说法正确 B选项 大量氢原子从高能级向n 3能跃迁时 发出的光 具有显著的热效应 高能级氢原子向n 3能级跃迁时发出的光是红外线 我们都知道红外线具有显著的热 效应 B选项说法也正确 C选项 大量处于n 4能级的氢原子向低能级跃迁时 可能发出6种不同频率的 光 D选项 大量处于n 4能级的氢原子向低能级跃迁时 可能发出3种不同频率的可见光 根据玻尔能级跃迁 的知识 可得处于n能级的原子向低能级跃迁时 可能发出光的频率种类数为 所以从n 4能级的原子 2 n C 向低能级跃迁时可能发出种不同频率的光 因为可见光的能量范围约为1 62eV