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1、选择题 氢原子的核外电子由一个能级跃迁到另一个能级时,可能发生的情况有( )
A.放出光子,电子动能减小
B.放出光子,电子动能增大
C.吸收光子,原子势能增大
D.吸收光子,原子势能减小
参考答案:A、氢原子放出光子,则能量减小,轨道半径减小,根据ke2r2=mv2r知,电子动能增大,电势能减小.故A错误,B正确.
C、氢原子吸收光子,则能量增大,轨道半径最大,根据ke2r2=mv2r知,电子动能减小,电势能增大.故D错误,C正确.
故选BC.
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 一群处于量子数n=3的激发态氢原子向低能级跃迁时,可能发出的光谱线条数是______.
参考答案:根据C23=3,知这群氢原子最多能发出3种频率的光.
故答案为:3.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 有关氢原子光谱的说法正确的是( )
A.氢原子的发射光谱是连续谱
B.氢原子光谱说明氢原子只发出特点频率的光
C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 氢原子处于基态时,能量为-13.6eV,电子轨道半径为r1,电子电量为e,静电引力恒量为k.若氢原子的电子跃迁到n=3的轨道上,求
①?原子将吸收或放出多少能量?
②?②电子在n=3的轨道上运动时,轨道半径为多少?
③?③电子在n=3的轨道上运动的动能Ek3为多少?
参考答案:
(1)?12.09eV.?(2)9r1.?(3)
本题解析:
根据玻尔的原子模型,原子的能级处于不连续的.当原子从低能级向高能级跃迁时需要从外界吸收能量,否则要释放能量.处于激发态的原子所具有的能量和电子绕原子核运动的轨道半径,与处于基态的原子相比存在如下关系:
,
.玻尔原子模型的成功之处在于大胆地引入了量子理论,所以要能准确使用玻尔原子模型对氢原子的相关物理量进行计算.
玻尔的理论认为,原子在稳定状态时电子绕原子核做运算圆周运动,并且在这个过程,电子的运动仍然遵循我们高中学习的动力学规律.就是说我们仍然可以运用动力学规律解决电子的周期、速度、动能等问题.
解决氢原子类似的问题,掌握根据玻尔的基本假设推出的能级公式:En=E1/n2、轨道半径公式:rn=n2r1以及能级跃迁公式hν=E2-E1是至关重要的.电子绕核转动问题还是原子物理与力学、电磁学进行综合的一个重要知识点,必须按照力学基本思路操作.
①氢原子中的电子由基态(n=1)跃迁到n=3的轨道上,是由低能级向较高能级跃迁,故应吸收能量.所吸收的能量值为两状态的能量差值,即:
△E=E3-E1=E1/n2 -E1=-1.51-(-13.6)eV=12.09eV.
②电子在n=3的轨道上运动时,轨道半径为: r3=n2r1=9r1.
③使电子绕核做匀速圆周运动的向心力为原子核对电子的库仑力.据库仑定律、牛顿第二定律和圆周运动向心加速度公式,有:
.来源:91考试网 91ExAm.org
所以电子在n=3的轨道上运动时的动能为:
本题难度:简单
5、选择题 某原子的能级如图所示,现让光子能量为8.8 eV的一束光照射到大量处于基态(量子数n=1)的这种原子上,这种原子能发出6种不同频率(波长)的光。关于这种原子发出的光,下列说法中正确的是?

A.波长最长的光的光子能量为1.2 eV
B.波长最长的光的光子能量为2.8 eV
C.频率最高的光的光子能量为4.8 eV
D.频率最高的光的光子能量为8.8 eV
参考答案:AD
本题解析:吸收光子能量之后,-10.3+8.8=-1.5ev,跃迁到第四能级,光子能量
则波长最长的光的光子能量最小为:-1.5+2.7=1.2ev,频率最高的光的光子能量最大为-1.5+10.3=8.8ev,选AD
本题难度:简单