氢原子的能级解析及经典例题

1、台匕目匕1、氢原子的能级图？-3.4nw432、氢原子的能级图-1163、2、光子的发射和吸收？4、原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态，跃迁时以光子的形式放出能量。5、原子在始末两个能级Em和En（m>n）间跃迁时发射光子的频率为丫，hu=Em-Eno6、如果原子吸收一定频率的光子，原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。川二农一1）7、原子处于第n能级时，可能观测到的不同波长种类N为：二8、原子的能量包括电子的动能和电势能（电势能为电子和原子共有）即：原子的能量En=EKn+EPn。轨道越低，电子的动能越大，但势能更小，原子的能量变小。9

2、、4=丝1=圮电子的动能：22r,越小，国越大。电离：就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子。例1.对于基态氢原子，下列说法正确的是（）A.它能吸收的光子B.它能吸收11ev的光子C.它能吸收的光子D.它能吸收具有11ev动能的电子部分能量A、基态的氢原子吸收光子，能量为+二,可以从基态氢原子发生跃迁到n=3能级，故A正确;B、基态的氢原子吸收11eV光子，能量为+11eV=,不能发生跃迁，所以该光子不能被吸收.故B错误；C、基态的氢原子吸收光子，能量为+=0,发生电离，故C正确；D、与11eV电子碰撞，基态的氢原子吸收的能量可能为，所以能从n=1能级跃迁到n

3、=2能级，故D正确；故选：ACD例2.氢原子的能级图如图所示.欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是（）A.B.C.D.例3.氢原子的部分能级如图所示，下列说法正确的是（）A.大量处于n=5能级氢原子向低能级跃迁时，可能发出10种不同频率的光B.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出的最长波长的光是由n=4直接跃到n=1的结果C.大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出的不同频率的光中最多有3种能使逸出功为的钾发射光电子D.处于基态的氢原子可以吸收能量为的光子而被激发A、根据C52=10知，这些氢原子可能辐射出10种不同频率的光子.

4、故A正确；B、氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，波长最短，故B错误；C、氢原子由n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，n=3-n=1辐射的光子能量为，n=3-n=2辐射的光子能量为，n=2-n=1辐射的光子能量为，不能发生光电效应，故有两种光能使逸出功为的钾发射光电子，故C错误；D、只能吸收光子能量等于两能级间的能级差的光子，n=1-n=2吸收的光子能量为，n=1-n=3吸收的光子能量为，故能量为的光子不能被吸收，故D错误故选：A.例4.如图为氢原子能级示意图的一部分，已知普朗克常量h=xl034Js,则氢原子(?)OeV*-OX0»-i 4rc战ITMftA

5、.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B.从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大C. 一束光子能量为的单色光照射到大量处于基态的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，且发光频率的最大值约为x1015HzD. 一束光子能量为15eV的单色光照射到大量处于基态的氢原子上，能够使氢原子核外电子电离'alY&W!K,A;i8A"（V8f试题分析：从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的能量要小，因E=h-此根据上可知，因此A说法正确；从n=5能级跃迁

6、到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度一样都是光速，B错。一束光子能量为的单色光照射到大量处于基态的氢原子上，能够跃迁到n=3能级，因此受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，且发光频率的最大值约为x1015Hz（对应从n=3跃迁到n=1）,C正确。一束光子能量为15eV的单色光照射到大量处于基态的氢原子上，能够使氢原子核外电子电离，D说法正确。例5.如图所示，氢原子从n>2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，才能使它辐射一上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。解：

7、氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足：二五九-E上二2.55eV所以=hv+E&=-085已U可见n=4基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供："=分跃进图如图所示：例6.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为.下列说法正确的是（）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，发出的光具有显着的热效应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A、紫外线的频率大于，n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量大于0