玻爾理論和能級躍遷玻爾理論和能級躍遷考情透析考情透析命題點考頻分析命題特點核心素養(yǎng)玻爾理論的理解2024年：重慶T8江蘇T5江西T2浙江T10安徽T1浙江1月T12北京T132023年：湖北T1遼寧T6山東T1新課標(biāo)T32022年：海南T11重慶T6浙江6月T7廣東T5北京T1本專題在高考中主要考查原子的結(jié)構(gòu)、玻爾理論的理解、氫原子的能級躍遷與電離、能級圖等問題，有時會與光電效應(yīng)知識綜合命題，題型多為選擇題。物理觀念：通過對玻爾理論的學(xué)習(xí)理解并掌握能級躍遷的規(guī)律；進而形成原子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)觀和原子躍遷中的能量守恒的觀念。氫原子的能級躍遷熱點熱點突破命題點命題點1玻爾理論的理解▼考題示例1（2023·山東省·模擬題）對光產(chǎn)生機理的研究，推動了光的廣泛應(yīng)用，從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜，1885年巴爾末對已知的，在可見光區(qū)的四條譜線做了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長λ能夠用一個公式表示，這個公式寫做＝，n＝3，4，5，…。式中R叫做里德伯常量，其值為1.10×107m－1，關(guān)于氫原子光譜的說法正確的是（）A．公式中的n取不同的整數(shù)，可以獲得很多氫原子的譜線，說明氫原子光譜是連續(xù)光譜B．玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律C．根據(jù)玻爾理論，電子在原子核周圍的運動與人造地球衛(wèi)星一樣，軌道半徑都是連續(xù)的D．根據(jù)玻爾理論，電子在氫原子軌道上旋轉(zhuǎn)時，不斷向外輻射光子答案：B解析：A．依據(jù)公式＝，n＝3，4，5，…。當(dāng)n取不同的正整數(shù)時，獲得一條對應(yīng)的氫原子的譜線，故氫原子光譜是不連續(xù)光譜，故A錯誤；B．玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子的線狀光譜的特征，故B正確；C．根據(jù)玻爾理論，電子在原子核周圍的運動軌道半徑是不連續(xù)的，故C錯誤；D．據(jù)玻爾理論，電子在氫原子軌道上旋轉(zhuǎn)時，不向外輻射光子，故D錯誤；故選B。跟蹤訓(xùn)練1（2023·北京市市轄區(qū)·模擬題）玻爾認(rèn)為，圍繞氫原子核做圓周運動的核外電子，軌道半徑只能取某些特殊的數(shù)值，這種現(xiàn)象叫做軌道的量子化。若離核最近的第一條可能的軌道半徑為r1，則第n條可能的軌道半徑為rn＝n2r1（n＝1，2，3，……），其中n叫量子數(shù)。設(shè)氫原子的核外電子繞核近似做勻速圓周運動形成的等效電流，在n＝3狀態(tài)時其強度為I，則在n＝2狀態(tài)時等效電流強度為（）A． B． C． D．答案：D解析：由題意知n＝2和n＝3狀態(tài)對應(yīng)的軌道半徑之比為r2∶r3＝4∶9；核外電子繞核運動時，電子所受的庫侖力提供其運動的向心力：＝，解得T＝，則n＝2和n＝3兩個軌道上的周期比為T2∶T3＝8∶27；由于核外電子繞核轉(zhuǎn)動一周通過某一個橫截面的電荷量為e，根據(jù)電流的定義式I＝知，兩個狀態(tài)下等效電流之比I2∶I3＝T3∶T2＝27∶8；n＝3狀態(tài)時其等效電流強度為I，則n＝2狀態(tài)時等效電流強度為。故選D?？偨Y(jié)升華一、玻爾理論的三條基本假設(shè)（1）軌道量子化：電子軌道不連續(xù)；（2）原子能量量子化：不同軌道上狀態(tài)穩(wěn)定且能量不同；（3）原子躍遷：原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時，會輻射（或吸收）一定頻率的光子。二、解答核外電子在不同軌道上運動狀態(tài)問題時涉及的主要物理規(guī)律（1）庫侖定律：F＝，可以用來確定電子和原子核間的相互作用力。（2）牛頓運動定律和圓周運動規(guī)律：可以用來分析電子繞原子核做勻速圓周運動的問題。（3）功能關(guān)系及能量守恒定律：可以分析由于庫侖力做功引起的電子在原子核周圍運動時動能、電勢能之間的轉(zhuǎn)化問題。命題點命題點2氫原子的能級躍遷▼考題示例2[科技前沿]（2024·重慶市·歷年真題）（多選）我國太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”在國際上首次成功實現(xiàn)空間太陽Hα波段光譜掃描成像。Hα和Hβ分別為氫原子由n＝3和n＝4能級向n＝2能級躍遷產(chǎn)生的譜線（如圖），則（）A．Hα的波長比Hβ的小B．Hα的頻率比Hβ的小C．Hβ對應(yīng)的光子能量為3.4eVD．Hβ對應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)答案：BD解析：AB．氫原子n＝3與n＝2的能級差小于n＝4與n＝2的能級差，則Hα與Hβ相比，Hα的波長大、頻率小，故A錯誤，B正確；C．Hβ對應(yīng)的光子能量為E＝(－0.85)eV－(－3.40)eV＝2.55eV，故C錯誤；D．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)至少需要能量E＝(－3.40)eV－(－13.60)eV＝10.2eVHβ對應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，故D正確。故選BD。跟蹤訓(xùn)練2（2024·浙江省·歷年真題）玻爾氫原子電子軌道示意圖如圖所示，處于n＝3能級的原子向低能級躍遷，會產(chǎn)生三種頻率為ν31、ν32、ν21的光，下標(biāo)數(shù)字表示相應(yīng)的能級。已知普朗克常量為h，光速為c。正確的是（）A．頻率為ν31的光，其動量為B．頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝量，均產(chǎn)生光電子，其最大初動能之差為hν32C．頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L的干涉裝置，產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為D．若原子n＝3躍遷至n＝4能級，入射光的頻率ν34′＞答案：B解析：A．根據(jù)玻爾理論可知hν31＝E3－E1則頻率為ν31的光其動量為p＝＝＝選項A錯誤；B．頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝量，均產(chǎn)生光電子，其最大初動能分別為Ekm1＝hν31－W逸出功，Ekm2＝hν21－W逸出功最大初動能之差為ΔEkm＝hν31－h(huán)ν21＝hν32選項B正確；C．頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L的干涉裝置，根據(jù)條紋間距表達(dá)式Δx＝＝產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為Δx＝＝≠選項C錯誤；D．若原子n＝3躍遷至n＝4能級，則E4－E3＝hν34可得入射光的頻率ν34＝選項D錯誤。故選B?？偨Y(jié)升華1．兩類能級躍遷受激躍遷：①光照（吸收光子）：光子的能量必須恰好等于能級差hν＝Em－En。②碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可，E外≥Em－En。③大