學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第11點(diǎn)氫原子躍遷的三個(gè)問(wèn)題1．是一個(gè)氫原子躍遷還是一群氫原子躍遷?(1)一個(gè)氫原子躍遷時(shí)的解題方法①確定氫原子所處的能級(jí)，畫(huà)出能級(jí)圖，如圖1所示．圖1②根據(jù)躍遷的原理,分別畫(huà)出處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可能的躍遷示意圖．③再根據(jù)躍遷能量公式hν＝Em－En(m>n）分別計(jì)算出這幾種光子的頻率．(2）一群氫原子躍遷問(wèn)題的計(jì)算①確定氫原子所處激發(fā)態(tài)的能級(jí)，畫(huà)出躍遷示意圖．②運(yùn)用歸納法,根據(jù)數(shù)學(xué)公式N＝Ceq\o\al（2，n）＝eq\f(nn－1，2)確定躍遷時(shí)輻射出幾種不同頻率的光子．③根據(jù)躍遷能量公式hν＝Em－En(m〉n）分別計(jì)算出各種光子的頻率．2．使原子能級(jí)躍遷的是光子還是實(shí)物粒子？原子若是吸收光子的能量而被激發(fā)，則光子的能量必須等于兩能級(jí)的能量差，否則不被吸收．不存在激發(fā)到n＝2時(shí)能量有余，而激發(fā)到n＝3時(shí)能量不足，則可激發(fā)到n＝2的情況．原子還可吸收外來(lái)的實(shí)物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)，由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級(jí)的能量差(ΔE＝Em－En），均可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷．3．是躍遷還是電離?原子躍遷時(shí)，不管是吸收還是輻射光子，其光子的能量都必須等于這兩個(gè)能級(jí)的能量差．若想把處于某一定態(tài)上的原子的電子電離出去，就需要給原子一定的能量．如基態(tài)氫原子電離,其電離能為13。6eV，只要能量等于或大于13.6eV的光子都能被基態(tài)氫原子吸收而電離，只不過(guò)入射光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的電子具有的動(dòng)能越大．對(duì)點(diǎn)例題(多選）氫原子的能級(jí)圖如圖2所示，欲使處于基態(tài)的氫原子躍遷，下列措施可行的是（）圖2A．用10.2eV的光子照射B．用11eV的光子照射C．用14eV的光子照射D．用11eV的電子碰撞解題指導(dǎo)由玻爾理論的躍遷假設(shè)可知,氫原子在各能級(jí)間,只能吸收能量值剛好等于兩能級(jí)能量差的光子．由氫原子能級(jí)關(guān)系不難算出，10。2eV剛好為氫原子n＝1和n＝2的兩能級(jí)能量差，而11eV則不是氫原子基態(tài)和任一激發(fā)態(tài)的能量差，因而氫原子能吸收前者被激發(fā)，而不能吸收后者．對(duì)于14eV的光子，其能量大于氫原子電離能,足可使氫原子電離,而不受氫原子能級(jí)間躍遷條件限制，由能量守恒定律不難知道,氫原子吸收14eV的光子電離后產(chǎn)生的自由電子仍具有0。4eV的動(dòng)能．用電子去碰撞氫原子時(shí)，入射電子的動(dòng)能可全部或部分地被氫原子吸收，所以只要入射電子的動(dòng)能大于或等于基態(tài)和某個(gè)激發(fā)態(tài)能量之差,也可使氫原子激發(fā)，故正確選項(xiàng)為A、C、D。答案ACD1．如圖3所示為氫原子的能級(jí)圖，則下列說(shuō)法正確的是（)圖3A．若已知可見(jiàn)光的光子能量范圍為1.62eV～3。11eV，則處于第4能級(jí)狀態(tài)的氫原子，輻射光的譜線在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的有2條B．當(dāng)氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí)，氫原子的電勢(shì)能增加,電子的動(dòng)能增加C．處于第3能級(jí)狀態(tài)的氫原子，輻射出三種波長(zhǎng)分別為λ1、λ2、λ3（λ1>λ2>λ3)的譜線，則λ1＝λ2＋λ3D．若處于第2能級(jí)狀態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)輻射出的光能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng),則從第5能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)輻射出的光也一定能使此金屬板發(fā)生光電效應(yīng)答案A解析若已知可見(jiàn)光的光子能量范圍為1。62eV~3.11eV,則處于第4能級(jí)狀態(tài)的氫原子，輻射光的譜線，對(duì)應(yīng)的能量分別為ΔE1＝－0。85eV－（－1。51eV）＝0.66eV，ΔE2＝－0.85eV－（－3.4eV）＝2.55eV，ΔE3＝－0。85eV－(－13。6eV)＝12。75eV，ΔE4＝－1。51eV－(－3.4eV)＝1。89eV，ΔE5＝－1。51eV－(－13.6eV)＝12.09eV，ΔE6＝－3。4eV－(－13。6eV)＝10.2eV，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的有2條，故A正確；當(dāng)氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑減小，則氫原子的電勢(shì)能減小，而根據(jù)keq\f（q2,r2)＝meq\f(v2，r）可知，電子的動(dòng)能增加，故B錯(cuò)誤;處于第3能級(jí)狀態(tài)的氫原子,輻射出三種波長(zhǎng)分別為λ1、λ2、λ3（λ1〉λ2>λ3）的譜線，則有hν3＝hν2＋hν1,且λ＝eq\f(c,ν），因此heq\f(c，λ3）＝heq\f(c，λ2）＋heq\f(c，λ1），即eq\f(1，λ3）＝eq\f（1，λ2)＋eq\f(1，λ1），故C錯(cuò)誤;若處于第2能級(jí)狀態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷后輻射出的光能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，由于從第5能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)輻射出的光子的能量小于第2能級(jí)狀態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷輻射出的光子的能量，不一定能使此金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤．2．如圖4所示，氫原子從n＞2的某一能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)，輻射出能量為2.55eV的光子，問(wèn)最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子?請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖．圖4答案12.75eV輻射躍遷圖見(jiàn)解析圖解析氫原子從n＞2的某一能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)，滿(mǎn)足:hν＝En－E2＝2.55eVEn＝hν＋E2＝－0。85eV，所以n＝4基態(tài)氫原子要躍遷到n＝4的能級(jí)，應(yīng)提供的