2022年高中物理复习教案氢原子的能级跃迁.docx

《2022年高中物理复习教案氢原子的能级跃迁.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中物理复习教案氢原子的能级跃迁.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载氢原子的能级跃迁P 3.复习精要一、玻尔的原子理论 三条假设（1）“ 定态假设 ” ：原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中,电子虽做变速运动,但并不向外辐射电磁波,这样的相对稳固的状态称为定态；定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范畴：受该理论的制约；原子中电子绕核转动处于定态时不（2）“ 跃迁假设 ” ：电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波,但电子在两个不同定态间发生跃迁时,却要辐射（吸取）电磁波（光子）,其频率由两个定态的能量差值打算hv=E 2-E1；跃迁假设对发光（吸光）从微观（原子等级）上给出了说

2、明；（3）“ 轨道量子化假设”：由于能量状态的不连续,因此电子绕核转动的轨道半径也不能任意取值,必需满意mvrnhn1 2,3,；2轨道量子化假设把量子观念引入原子理论,这是玻尔的原子理论之所以胜利的根本缘由；P 4. 二、氢原子能级及氢光谱（1）氢原子能级 : 原子各个定态对应的能量是不连续的,这些能量值叫做能级；n 4 3 2 E2 E/eV 0 -0.85 -1.51能级公式：E n1E1E 113.6 eV；n2-3.4 E1 E3 半径公式：rnn2r 1r 10. 531010m；（2）氢原子的能级图1 氢原子的能级图-13.6 （3）氢光谱在氢光谱中, n=2,3,4,5, 向

3、n=1 跃迁发光形成赖曼线系；n=3,4,5,6 向 n=2 跃迁发光形成巴耳末线系；n=4,5,6,7 向 n=3 跃迁发光形成帕邢线系；n=5,6,7,8 向 n=4 跃迁发光形成布喇开线系,其中只有巴耳末线系的前 4 条谱线落在可见光区域内；P5 .三、几个重要的关系式（1）能级公式E n1E 1113.6 eV10mn2n2（2）跃迁公式hEE2（3）半径公式rnn2r1r 10.5310（4） 动能跟 n 的关系名师归纳总结 由ke2mv n2得E kn1mv n22 ke1第 1 页,共 5 页rn2r n212 rnn2ke21（5）速度跟 n 的关系v nmr nrnn- -

4、- - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （6）周期跟 n 的关系Tn2rn学习必备n3欢迎下载rn3v n关系式（ 5）（6）跟卫星绕地球运转的情形相像；P6 .四、玻尔理论的局限性：玻尔理论能够非常圆满地说明氢光谱并且预言了氢原子辐射电磁波谱的问题,其胜利之处在于引进了量子化的观点；但是, 在说明其它原子光谱时遇到了很大的困难,由于玻尔理论过多地保留了经典理论；牛顿力学只适用于低速运动（相对于光速）的宏观物体,适用了；P7 .五、氢原子中的电子云对于微观粒子的运动,牛顿力学不对于宏观质点, 只要知道它在某一时刻的位置和速度以及受力情形,就可以应用牛顿定律确定该质点

5、运动的轨道,算出它在以后任意时刻的位置和速度；对电子等微观粒子, 牛顿定律已不再适用, 因此不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置；玻尔理论中说的 “ 电子轨道” 实际上也是没有意义的；更加完全的量子理论认为,我们只能知道电子在原子核邻近各点显现的概率的大小；在不同的能量状态下,电子在各个位置显现的概率是不同的； 假如用疏密不同的点子表示电子在各个位置显现的概率,画出图来, 就像一片云雾一样,可以形象地称之为电子云；P8 . 07 届南京市第一次调研测试2氢原子发出a、b 两种频率的光,经三棱镜折射后的光路如下列图,如a 光是由能级n=5 向 n=2 跃迁时发出时,就b 光可能是（D ）A从能

6、级 n=4 向 n=3 跃迁时发出的B从能级 n=4 向 n=2 跃迁时发出的 C从能级 n=6 向 n=3 跃迁时发出的 D从能级 n=6 向 n=2 跃迁时发出的a bP 9. 07 届南京市综合检测题（一）可能发生的情形是 BC 2氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时,A放出光子,电子动能削减,原子的能量增加 B放出光子,电子动能增加,原子的能量削减 C吸取光子,电子动能削减,原子的能量增加 D吸取光子,电子动能增加,原子的能量削减P10 . 06 年江苏连云港市最终模拟考试7如图是类氢结构的氦离子能级图；已知基态的名师归纳总结 氦离子能量为E1=-54.4eV ；在具有以下能量的

7、光子中,能被基态氦离子吸取而发生跃迁的是第 2 页,共 5 页 A D EE4 E30 -3.4 eV A40.8 eV -6.0 eV B41.0 eV E2-13.6 eV C43.2 eV E1-54.4 eV D54.4 eV 南京市金陵中学06-07 学年度第一次模拟9用一束单色光照耀处于基态的一群氢原子,这些氢原子吸取光子后处于激发态,并能发射光子 现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种,分别为1、2 和 3,且 123就入射光子的能量应为 CD Ah1、B h2Ch1+2 Dh3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载P12

8、. 07 届南京市综合检测题（三）4处于激发态的原子,假如在入射光子的作用下,可以引起其从高能态向低能态跃迁,同时在两个能态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射；原子发生受激辐射时,发出的光子的频率、发射方向等都跟人射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理；那么,发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En 、电子的电势能Ep、电子动能Ek 的变化关系是（ D ）A .En减小、 Ep增大、 Ek 增大 B. En增大、 Ep减小、 Ek 减小 C .En.减小、 Ep增大、 Ek 减小 D.En减小、 Ep减小、 Ek 增大P13 . 07 年苏锡常镇四市二

9、模8 右图为汞原子的能级图,一个总能量为9eV 的自由电子,与处于基态的汞原子发生碰n= 4 -1.6 eV -2.7 eV 撞后（不计汞原子动量的变化）,电子剩下的能量可能为（碰n= 3 n= 2 -5.5 eV 撞系统无能量缺失）A B A .0.2eV B . l . 3eV C . 2 . 3eV D . 5 . 5eV n= 1 -10.4 eV P14 . 20XX 年天津理综卷18右图为氢原子能级的n4 3 2 E/eV 0 -0.85 -1.51 示意图,现有大量的氢原子处于以n = 4 的激发态,当向低能级跃迁时辐射出如干不同频率的光；关于这些光以下说法正确选项 D -3.4

10、 A最简单表现出衍射现象的光是由,n = 4 能级跃迁到 n = 1 能级产生的-13.6B频率最小的光是由n = 2 能级跃迁到n = 1 能级产1 生的C这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光D用 n = 2 能级跃迁到 n = 1 能级辐射出的光照耀逸出功为 6.34 eV 的金属铂能发生光电效应P15 . 20XX 年广东卷 2、 图 1 所示为氢原子的四个能级,其中 E1为基态,如氢原子 A 处于激发态 E2,氢原子 B 处于激发态 E3,就以下说法正确选项 B E4E3A原子 A 可能辐射出 3 种频率的光子 E2B原子 B 可能辐射出 3 种频率的光子C原子 A 能够吸取原子

11、 B 发出的光子并跃迁道能级 E4 D原子 B 能够吸取原子 A 发出的光子并跃迁道能级 E4 E1图 1 P16 . 06 年 5 月深圳市其次次调研考试 8、已知氢原子的电子从量子数 n=2 能级跃迁至 n=1能级时 ,发射波长为 121.5nm 的电磁波；从 n=4 能级跃迁至 n=1 能级时 ,发射波长为 97.2nm的电磁波 .试问电子从 n=4 能级跃迁至 n=2 能级时 ,所发射电磁波的波长为（D ）A24.3nm B153.4nm C272.8nm D486.nm 07 届南京市综合检测题（二）电子绕核旋转的动能变为（A ）6处在 E1= 13.6eV 能级的氢原子吸取某个光子

12、后,其核外 Ek=1.51eV ,已知核外电子势能的肯定值是其动能的两倍,就名师归纳总结 A该光子的能量肯定是12.09eV 第 3 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - B该光子的能量可能大于12.09eV 学习必备欢迎下载C在跃迁过程中电子克服原子核的引力做功12.09eV nE（eV）D在基态时电子绕核旋转的动能肯定小于1.51eV P 18. 20XX年理综重庆卷14.可见光光子的能量在1.61 eV3.10 eV 范畴内 .如氢原子从高能级跃迁到量子4 0 -0.85 -1.51 -3.40 数为 n 的低能级的谱线中有可见光,依据

13、氢原子能级图3 题 14 图可判定 n 为 B 2 A.1 B.2 C.3 D.4 1 -13.60 P19 . 20XX 年高考理综卷19用大量具有肯定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了肯定数目的光谱线；调高电子的能量再此进行观测,发觉光谱线的数目比原先增加了5 条；用 n 表示两次观测中最高激发态的量子数 n 之差, E 表示调高后电子的能量；依据氢原子的能级图可以判定,n 和 E 的可能值为（AD ）A、 n=1,13.22 eV E13.32 eV B、 n=2,13.22 eV E13.32 eV C、 n=1,12.75 eV E13.06 eV D、 n=2,12.75

14、 eV E13.06 eV 解析 : 原子的跃迁公式只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情形; 实物粒子与原子相互作用而使原子激发时, 粒子的能量不受上述条件的限制；此题由于是电子轰击 , 存在两种可能 : 第一种 n=2 到 n=4,所以电子的能量必需满意13.6-0.85E13.6-0.54, 故 D 选项正确 ; 其次种可能是 n=5 到 n=6,电子能量必需满意 13.6-0.38E13.6-0.28, 故 A 选项正确P21 . 20XX 年物理海南卷 19模块 3-5 试题19. 1氢原子第 n 能级的能量为 En E2 1,其中 1是基态能量,而 n=1,2, ；如一

15、氢原n子发射能量为 3 E 的光子后处于比基态能量高出 3 E 的激发态, 就氢原子发射光子前16 4后分别处于第几能级？解：（分）设氢原子发射光子前后分别处于第l 与第 m 能级,就依题意有E 1E 13 E 116l22 mE 1E 13 E 142 m由式解得名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - m=2学习必备欢迎下载由式得l =4 氢原子发射光子前后分别处于第与第能级；评分参考：式分式分式分式分P22 . 20XX 年江苏卷 4、 子与氢原子核 （质子）构成的原子称为 氢原子（hydrogen muon atom

16、）,它在原子核物理的讨论中有重要作用；图为 氢n E（eV）原子的能级示意图；假定光子能量为中大量处于发出频率为 n=2 能级的 氢原子, 氢原子吸取光子后,1、 2、 3、 4、 5、和 E 的一束光照耀容器6的光,且频率5 4 3 -101.2 -158.1 0 -281.1 依次增大,就 E 等于 C 2 -632.4 A、h（ 3- 1 ）B、 h（ 5+ 6）C、h 3D、h 4 1 -2529.6 P24 . 20XX 年全国卷 18.氢原子在某三个相邻能级间跃迁时,可发出三种不同波长的辐射光；已知其中的两个波长分别为 1 和 2,且 12,就另一个波长可能是（C D ）A. 12 B. 12C. 1 2 D. 1 21 2 1 2【分析】玻尔原子模型的跃迁假设（E 初E 终h）及 c/ 可得：E3 E1hc ,E3E2hc ,E2 E1hc ,E3321E2名师归纳总结 所以得：hchchc3122,E1第 5 页,共 5 页3121故 C 选项正确,同理D 选项正确；- - - - - - -