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第106节 玻尔理论(能级跃迁)

1.2016年北京卷13.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 【答案】C

【解析】大量的氢原子处在第n能级向基态跃迁时，有C2n?2.2012年理综北京卷

13. 一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级。该氢原子 （ ） A 放出光子，能量增加 B放出光子，能量减少 C 吸收光子，能量增加 D 吸收光子，能量减少 答案：B

解析：本题属于原子跃迁知识的综合。原子由高能级3跃迁到低能级2的过程中原子能量减少必然放出光子，答案B。 3.2012年理综四川卷

17．如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子 （ ） A．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=l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．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量 答案：A

解析：辐射出的电磁波的能量E=hν=hc/λ=Em-En,所以A正确；电磁波在真空中速度都是光速c，故B错；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的，C也错误；从高能级向低能级跃迁时，是氢原子一定向外辐射出能量，不是原子核辐射能量，故D也错误。正确答案：A。 4.2011年理综全国卷

18．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En=E1/n2，其中n=2，3，…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 （ ） A．?4hc B．?2hcC．?4hc D．?9hc

3E1 E1 E1 E11

-13.6

n

5 4 3 2

En/eV -0.54 -0.85 -1.51 -3.4

n(n?1) 种可能。故C正确。 2答案：C

解析：依题意可知第一激发态能量为E2＝E1/22，要将其电离，需要的能量至少为△E＝0－E2＝hγ，4hc

根据波长、频率与波速的关系c＝γλ，联立解得最大波长λ＝－，C对。

E15.2011年理综四川卷

18．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2。已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则 （ ） A．吸收光子的能量为hν1+hν2 B．辐射光子的能量为hν1+hν2 C．吸收光子的能量为hν2-hν1 D．辐射光子的能量为hν2-hν1 答案：D

解析：氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，Em?En?h?1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光Ek?En?h?2，则从能级k跃迁到能级m

Ek?Em?(Ek?En)?(Em?En)?h?2?h?1，能量降低辐射光子，答案D。

6.2017年浙江选考卷14.下列说法正确的是： A.β,γ射线都是电磁波

B.原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量， C.在LC振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电量最多，回路电流最小 D.处于n=4激发态的氢原子，共能辐射出四种不同频率的光子 【答案】BC

【解析】β射线是高速移动的电子流，属于实物波，不属于电磁波，故A错误；在核子结合成原子核过程中需要释放出结合能，根据质能方程E =?mc2,所以结合原子核过程中存在质量亏损，所以B正确； LC振荡电路中放电之前属于充电过程，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，回路电流逐渐减小，刚刚开始放电时正好是电场能最大，磁场能最小的时刻，所以回路电流此时最小，C正确；处于n=4激发态的氢原子能释放出C42=6种频率的光子，D错误。故本题选B、C.

7.2018年天津卷5．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H?、H?、H?、H?，都是氢原子中电子从量子数n>2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 ）

A．H?对应的前后能级之差最小 B．同一介质对H?的折射率最大 C．同一介质中H?的传播速度最大

D．用H?照射某一金属能发生光电效应，则H?也一定能

解析：根据h??Em?En分析前后能级差的大小；根据折射率与频率的关系分析折射率的大小；根

据v?c判断传播速度的大小；根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率n判断是否发生光电效应。

波长越大，频率越小，故H?的频率最小，根据E?h?可知对应的能量最小，根据h??Em?En可知H?对应的前后能级之差最小，选项A正确；H?的频率最小，同一介质对应的折射率最小，根据v?c可知H?的传播速度最大，BC错误；故H?的频率大于H?H?的波长小于H?的波长，n的频率，若用H?照射某一金属能发生光电效应，则H?不一定能发生光电效应，D错误。 8.2018年浙江卷（4月选考）15． 【加试题】氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是（可见光的波长范围为4.0×10-7 m—7.6×10-7 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s，真空中的光速c=3.0×108 m/s）（ BC ） A．氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射γ射线 B．氢原子处在n=4能级，会辐射可见光

C．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应 D．氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为1.89eV

解析：γ射线是原子核处于激发态发生衰变时放出的，氢原子跃迁时辐射的能量远小于γ射线光子能量，不会辐射γ射线．故A错误；

氢原子在n=4能级时会向向n=2能级跃迁时，ΔE=2.55ev，产生的波长为??属于可见光区域，B正确；

氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光子能量小于可见光的红光能量，发出的光在红外线部分，具有显著的热效应，选项C正确；

氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，辐射的光子最小能量为1.89eV，其波长最长，不同波长的光在同一介质中传播速度相同，选项D错误。

n

∞ 6 5 4 3

E/eV

0 -0.38 -0.54 -0.85 -1.51

2 -3.40

-13.60 第15题图

1

hc?4.85?10?7m，?E