第2講原子結(jié)構(gòu)

如圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分,已知當(dāng)氫原子吸收能量大于或等于其所在能級(jí)與

n=∞能級(jí)的能級(jí)差時(shí),氫原子將電離,吸收的多余能量將轉(zhuǎn)化為電離的電子的動(dòng)能。相

反,氫原子俘獲電子時(shí),可類(lèi)似看成電離過(guò)程的“相反過(guò)程”。試分析:

(1)大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向低能級(jí)躍遷時(shí)可釋放幾種不同頻率的光子?

(2)從n=3躍遷到n=4需要吸收的光子能量是多少?用0.85eV的光子照射n=3的氫原

子,氫原子能躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)嗎?

(3)當(dāng)處于基態(tài)的氫原子吸收光子能量發(fā)生電離時(shí),光子能量必須滿足什么條件?當(dāng)處

于基態(tài)的氫原子受到質(zhì)子撞擊時(shí),當(dāng)質(zhì)子動(dòng)能為13.6eV時(shí),氫原子一定會(huì)電離嗎?

(2024·廣東汕頭二模)掃描隧道顯微鏡讓人類(lèi)對(duì)原子有了直觀的感受,下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)

的說(shuō)法正確的是()

[A]玻爾的原子結(jié)構(gòu)假說(shuō)認(rèn)為核外電子可在任意軌道上運(yùn)動(dòng)

[B]α粒子散射實(shí)驗(yàn)中,絕大多數(shù)α粒子發(fā)生了大角度散射

[C]原子光譜是線狀譜,不同原子的光譜可能相同

[D]氫原子在激發(fā)態(tài)自發(fā)躍遷時(shí),氫原子能量減少

【答案】D

【答案】陰極正電荷鑲嵌正電電子

R∞(-)(n=3,4,5,…)Em-En各個(gè)位置

11

22

2?考點(diǎn)一原子的核式結(jié)構(gòu)

1.α粒子散射實(shí)驗(yàn)的意義

盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn),否定了湯姆孫的原子模型,建立了核式結(jié)構(gòu)模型。

2.原子核的電荷與尺度

[例1]【α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析】1909年,英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和他的助手蓋革、馬

斯頓一起進(jìn)行了著名的“α粒子散射實(shí)驗(yàn)”,實(shí)驗(yàn)中大量的α粒子穿過(guò)金箔前后的運(yùn)動(dòng)軌跡

如圖所示。盧瑟福通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和研究,于1911年建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。

下列描述正確的是()

[A]絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后,都發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)

[B]少數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后,基本上沿原來(lái)方向前進(jìn)

[C]該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了湯姆孫原子模型的正確性

[D]通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn),估計(jì)出原子核半徑的數(shù)量級(jí)為10-15m

【答案】D

【解析】盧瑟福“α粒子散射實(shí)驗(yàn)”結(jié)果表明,絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向

前進(jìn),但有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn),并有極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)90°,有的甚至幾乎

達(dá)到180°而被反彈回來(lái),故A、B錯(cuò)誤;通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福否定了湯姆孫原子模型,

建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故C錯(cuò)誤;通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福估計(jì)出了原子核半徑

的數(shù)量級(jí)為10-15m,故D正確。

[例2]【對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)模型的理解】關(guān)于盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型,下列說(shuō)法正確

的是()

[A]在原子中心有一個(gè)很小的帶負(fù)電的核

[B]原子的全部質(zhì)量都集中在原子核里

[C]電子在核外不停地繞核運(yùn)動(dòng)

[D]電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由核力提供

【答案】C

【解析】在原子的中心有一個(gè)很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都

集中在原子核里,故A、B錯(cuò)誤;帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn),故C正確;電子繞核

做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由庫(kù)侖力提供,故D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二玻爾理論與能級(jí)躍遷氫原子光譜

1.兩類(lèi)能級(jí)躍遷

(1)自發(fā)躍遷:高能級(jí)(m)低能級(jí)(n)→放出能量,發(fā)射光子,hν=Em-En。

(2)受激躍遷:低能級(jí)(n)高能級(jí)(m)→吸收能量。

①光照(吸收光子):光子的能量必須恰好等于能級(jí)差,hν=Em-En。

②碰撞、加熱等:只要入射粒子的能量大于或等于能級(jí)差即可,E外≥Em-En。

③大于電離能的光子被吸收,原子將電離。

2.電離

電離態(tài):n=∞,E=0。

基態(tài)→電離態(tài):E吸=0-(-13.6eV)=13.6eV。

激發(fā)態(tài)→電離態(tài):E吸>0-En=|En|。

若吸收能量足夠大,克服電離能后,獲得自由的電子還攜帶動(dòng)能。

3.原子輻射光譜線數(shù)量的確定方法

(1)一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n-1)。

(-)

(2)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)N==。

2??1

?2

[例3]【對(duì)玻爾理論的理解】如圖所示為氫原C子的電子軌道示意圖,根據(jù)玻爾原子理論,

下列說(shuō)法正確的是()

[A]能級(jí)越高,氫原子越穩(wěn)定

[B]能級(jí)越高,電子動(dòng)能越大

[C]電子的軌道可能是一些連續(xù)的數(shù)值

[D]從n=2躍遷到n=1比從n=3躍遷到n=2輻射出的光子動(dòng)量大

【答案】D

【解析】根據(jù)玻爾原子理論可知能級(jí)越低,氫原子越穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;由題意可知,電子在

能級(jí)軌道上繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)由知能級(jí)越低其半徑越小所以電子速度越大

,k2=m2,,,,

??

2

??

電子動(dòng)能為2所以能級(jí)越低軌道半徑越小電子動(dòng)能越大故錯(cuò)誤由玻爾原

Ek=mv=2,,,,B;

1??

子理論可知,電子2的軌道2?是不連續(xù)的,故C錯(cuò)誤;氫原子能級(jí)圖如圖所示,從n=2能級(jí)躍遷到

n=1能級(jí)輻射出的光子能量為-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻

射出的光子能量為-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,由上述分析可知,從n=2能級(jí)躍遷到n=1能

級(jí)輻射出的光子能量較大,由p=,ε=hν,c=λν,整理有p=,即從n=2躍遷到n=1比從n=3躍

??

??

遷到n=2輻射出的光子動(dòng)量大,故D正確。

[例4]【能級(jí)躍遷與光子種類(lèi)數(shù)的確定】(2024·安徽卷,1)大連相干光源是我國(guó)第一臺(tái)高

增益自由電子激光用戶裝置,其激光輻射所應(yīng)用的玻爾原子理論很好地解釋了氫原子的

光譜特征。圖為氫原子的能級(jí)示意圖,已知紫外光的光子能量大于3.11eV,當(dāng)大量處于n=3

能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射不同頻率的紫外光有()

[A]1種[B]2種[C]3種[D]4種

【答案】B

【解析】大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),能夠輻射出不同頻率的光子,共有

=3種,輻射出光子的能量分別為ΔE1=E3-E1=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV,ΔE2=E3-

2

3

EC2=-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,ΔE3=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,其中ΔE1>3.11eV,

ΔE2<3.11eV,ΔE3>3.11eV,所以輻射不同頻率的紫外光有2種,故B正確。

[變式]在[例4]中一個(gè)n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多輻射幾種不同頻率的

電磁波?

【答案】2種

[例5]【能級(jí)躍遷與光電效應(yīng)的綜合】(多選)一群處于第4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷

過(guò)程中能發(fā)出6種不同頻率的光,將這些不同頻率的光分別照射到圖甲所示電路中光電管

的陰極K上只能測(cè)得2條電流隨電壓變化的圖像,如圖乙所示。已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖

丙所示,則下列推斷正確的是()

[A]圖乙中的a光是氫原子由第4能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的

[B]圖乙中的b光光子能量為12.75eV

[C]動(dòng)能為1eV的電子能使處于第4能級(jí)的氫原子電離

[D]陰極金屬的逸出功可能為W0=6.75eV

【答案】BC

【解析】題圖乙中的a光遏止電壓比b光小,根據(jù)eUc=m=hν-W0,可知,b光頻率最大,

12

2m

對(duì)應(yīng)的氫原子躍遷的能級(jí)差最大,則b光是氫原子由第4能?級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的,選項(xiàng)A

錯(cuò)誤。題圖乙中的b光光子能量為Eb=E4-E1=(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV,選項(xiàng)B正確。

使處于第4能級(jí)的氫原子電離需要的最小能量為0.85eV,則動(dòng)能為1eV的電子能使處于

第4能級(jí)的氫原子電離,選項(xiàng)C正確。因a光子對(duì)應(yīng)著從第3能級(jí)到基態(tài)的躍遷,該光能

使光電管發(fā)生光電效應(yīng);比a光能量稍小的躍遷對(duì)應(yīng)著從第2能級(jí)到基態(tài)的躍遷,該躍遷放

出能量為10.2eV,但是該光不能使光電管發(fā)生光電效應(yīng),可知陰極金屬的逸出功大于

10.2eV,不可能為W0=6.75eV,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

(滿分:50分)

對(duì)點(diǎn)1.原子的核式結(jié)構(gòu)

1.(4分)(2024·廣東廣州開(kāi)學(xué)考試)下列有關(guān)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()

[A]在位置③接收到的α粒子最少

[B]正電荷均勻分布在原子內(nèi)

[C]在位置①不能接收到α粒子

[D]盧瑟福首先進(jìn)行了α粒子散射研究

【答案】D

【解析】原子的內(nèi)部是很空曠的,原子核非常小,所以絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn),少

數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn),極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),則在位置③接收到的α

粒子最多,在位置①也能接收到α粒子,但數(shù)量極少,故A、C錯(cuò)誤;盧瑟福首先進(jìn)行了α粒子

散射研究,通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn),可以得出正電荷集中分布在原子核中,故B錯(cuò)誤,D正確。

2.(4分)關(guān)于原子模型及其建立過(guò)程,下列敘述不正確的是()

[A]α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上

[B]盧瑟福做α粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前

進(jìn),只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)

[C]湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子,并測(cè)定了電子電荷量,且提出了“棗糕”式原子模型

[D]盧瑟福提出了原子“核式結(jié)構(gòu)”模型,并解釋了α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因

【答案】C

【解析】α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子內(nèi)部很空曠,原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一

個(gè)很小的核上,故A說(shuō)法正確;盧瑟福做α粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后

基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn),只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)

建立了原子“核式結(jié)構(gòu)”模型,并成功解釋了α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因,故B、D說(shuō)法正

確;湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子,提出了“棗糕”式原子模型,密立根測(cè)定了電子電荷量,故C說(shuō)法

錯(cuò)誤。

對(duì)點(diǎn)2.玻爾理論與能級(jí)躍遷氫原子光譜

3.(4分)關(guān)于玻爾的氫原子模型,下列說(shuō)法正確的是()

[A]按照玻爾的觀點(diǎn),電子在一系列定態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)向外輻射電磁波

[B]電子只有吸收能量等于兩個(gè)能級(jí)差的光子才能從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)

[C]原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,其中“基態(tài)”的原子能量最大

[D]玻爾的氫原子模型徹底解決了盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型的缺陷,原子結(jié)構(gòu)從此不再神秘

【答案】B

【解析】按照玻爾的觀點(diǎn),電子在一系列定態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)向外輻射電磁波,故A錯(cuò)

誤;根據(jù)頻率條件(也稱(chēng)輻射條件)hν=Em-En,可知電子只有吸收能量等于兩個(gè)能級(jí)差的光

子才能從低能級(jí)躍遷到高能級(jí),故B正確;原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,其中

“基態(tài)”的原子能量最低,故C錯(cuò)誤;玻爾首先把普朗克的量子假說(shuō)推廣到原子內(nèi)部的能量,

來(lái)解決盧瑟福原子模型在穩(wěn)定性方面的困難,但沒(méi)有解決盧瑟福原子模型在其他方面的

困難,故D錯(cuò)誤。

4.(6分)(2025·陜晉青寧高考適應(yīng)性考試)(多選)氫原子能級(jí)圖如圖所示,若大量氫原子處

于n=1,2,3,4的能級(jí)狀態(tài),已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s,1eV=1.6×10-19J,某銻銫化合物

的逸出功為2.0eV,則()

[A]這些氫原子躍遷過(guò)程中最多可發(fā)出3種頻率的光

[B]這些氫原子躍遷過(guò)程中產(chǎn)生光子的最小頻率為1.6×1014Hz

[C]這些氫原子躍遷過(guò)程中有4種頻率的光照射該銻銫化合物可使其電子逸出

[D]一個(gè)動(dòng)能為12.5eV的電子碰撞一個(gè)基態(tài)氫原子不能使其躍遷到激發(fā)態(tài)

【答案】BC

【解析】這些氫原子躍遷過(guò)程中最多可發(fā)出=6種頻率的光,故A錯(cuò)誤;氫原子從n=4

2

4

能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出的光子的能量最小為CE=E4-E3=0.66eV,這些氫原子躍遷過(guò)程中

..-

產(chǎn)生光子的最小頻率為ν==Hz=1.6×1014Hz,故B正確;銻銫化合物的逸出功

.-19

?066×16×10

34

為2.0eV,則這些氫原子躍?遷過(guò)6程6×中10有4種頻率的光照射該銻銫化合物可使其電子逸出,

分別是從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出的光子,從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出的光子,

從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出的光子,從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的光子,故C正

確;如果是原子吸收光子的能量而導(dǎo)致原子能級(jí)躍遷,則光子的能量必須嚴(yán)格等于兩個(gè)能

級(jí)的能量差,而粒子碰撞只需要大于兩能級(jí)的能量差即可,一個(gè)基態(tài)氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

所需的最小能量為Emin=E2-E1=10.2eV,所以動(dòng)能為12.5eV的電子(大于10.2eV)碰撞一

個(gè)基態(tài)氫原子能使其躍遷到激發(fā)態(tài),故D錯(cuò)誤。

5.(4分)(2023·河北卷,1)2022年8月30日,國(guó)家航天局正式發(fā)布了“羲和號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星

國(guó)際上首次在軌獲取的太陽(yáng)Hα譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)。Hα是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線,

其對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為()

[A]從∞躍遷到n=2

[B]從n=5躍遷到n=2

[C]從n=4躍遷到n=2

[D]從n=3躍遷到n=2

【答案】D

【解析】由于Hα是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線,即Hα是氫原子巴耳末系中頻率最

小或能量差最小的譜線,根據(jù)氫原子的能級(jí)圖,則對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為從n=3躍遷到n=2。

選項(xiàng)D正確。

6.(6分)(2024·重慶卷,8)(多選)我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”在國(guó)際上首次成

功實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)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(jí)向n=2

能級(jí)躍遷產(chǎn)生的譜線(如圖),則()

[A]Hα的波長(zhǎng)比Hβ的小

[B]Hα的頻率比Hβ的小

[C]Hβ對(duì)應(yīng)的光子能量為3.4eV

[D]Hβ對(duì)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】氫原子n=3與n=2的能級(jí)差小于n=4與n=2的能級(jí)差,由ε=hν,c=λν可知,Hα的

頻率小、波長(zhǎng)大,B正確,A錯(cuò)誤;Hβ對(duì)應(yīng)的光子能量為E=(-0.85)eV-(-3.4)eV=2.55eV,C錯(cuò)

誤;氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)至少需要能量E′=(-3.4)eV-(-13.6)eV=10.2eV>2.55eV,

故Hβ對(duì)應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),D正確。

7.(4分)(2024·廣東期末)最新研究成果表示氮原子被電離一個(gè)核外電子后,形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)

的氦離子He+,其能級(jí)躍遷遵循玻爾原子結(jié)構(gòu)理論,能級(jí)圖如圖甲所示。若大量處于n=3能

級(jí)的氦離子躍遷并發(fā)出光,用發(fā)出的所有光照射光電管K極,調(diào)節(jié)滑片P使電流表示數(shù)恰

好為零,如圖乙。已知K極板的逸出功為4.54eV,下列說(shuō)法正確的是()

[A]氦離子躍遷時(shí),可以產(chǎn)生2種不同頻率的光

[B]處于n=1能級(jí)的氦離子,只要吸收13.6eV的能量就能發(fā)生電離

[C]氦離子躍遷時(shí),輻射出的光均可使光電管K極板發(fā)生光電效應(yīng)

[D]圖乙中電壓表的讀數(shù)為1.5V

【答案】C

【解析】根據(jù)排列組合知識(shí)有N==3種,氦離子躍遷時(shí),可以產(chǎn)生3種不同頻率的光,故

2

A錯(cuò)誤;處于n=1能級(jí)的氦離子,需要C3吸收54.4eV的能量才能發(fā)生電離,故B錯(cuò)誤;氦離子

躍遷時(shí),輻射出的光的能量需要大于逸出功才能使光電管K極板發(fā)生光電效應(yīng),由能級(jí)圖

可知氦離子躍遷時(shí),輻射出的光的能量均大于逸出功,故C正確;從n=3能級(jí)向n=1能級(jí)躍

遷釋放的光子的能量最大,最大能量為hν=-6.04eV-(-54.4eV)=48.36eV,根據(jù)動(dòng)能定理有

eU=hν-W0,代入數(shù)據(jù)解得U=43.82V,故D錯(cuò)誤。

8.(4分)(2023·山東卷,1)“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空,

對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能

級(jí)體系,原子吸收頻率為ν0的光子從基態(tài)能級(jí)Ⅰ躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ,然后自發(fā)輻射出頻

率為ν1的光子,躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2,并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1,實(shí)現(xiàn)

受激輻射,發(fā)出鐘激光,最后輻射出頻率為ν3的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻

率ν2為()

[A]ν0+ν1+ν3[B]ν0+ν1-ν3

[C]ν0-ν1+ν3[D]ν0-ν1-ν3

【答案】D

【解析】原子吸收頻率為ν0的光子從基態(tài)能級(jí)Ⅰ躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ時(shí)有EⅡ-EⅠ=hν0,

且從激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ向下躍遷到基態(tài)能級(jí)Ⅰ的過(guò)程有EⅡ-EⅠ=hν1+hν2+hν3,聯(lián)立解得

ν2=ν0-ν1-ν3。

9.(4分)氫原子核外電子可在不同的軌道圍繞原子核高速旋轉(zhuǎn)。取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)能點(diǎn),

氫原子核外電子在半徑為的軌道上電勢(shì)能-為電子電荷量為靜電力常量。如

rEp=2,e,k

??

?

圖所示,氫原子核外電子從半徑為r1的軌道1躍遷到半徑為r2的軌道2,需要吸收的能量為

E,則E等于()

-2-

[A]2()[B]ke()

??1111

2?1?2?1?2

-2-

[C]2()[D]2ke()

3??1111

2?1?2?1?2

【答案】A

【解析】核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有得動(dòng)能為電子在軌道上原

,2=2,Ek=2,

??????

2

??2?

子能量--從半徑為的軌道躍遷到半徑為的軌道吸收的能量

E=Ep+Ek=2+2=2,r11r22,

??????

?2?2?

為-----故選。

ΔE=E2E1=2(2)=2(),A

??????11

2?22?12?1?2

10.(4分)(2025·廣東江門(mén)一模)圖甲為氫原子能級(jí)圖,圖乙為氫原子的光譜,Hα、Hβ、Hγ、Hδ

是可見(jiàn)光區(qū)的四條譜線,其中Hβ譜線是氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射產(chǎn)生的,下

列說(shuō)法正確的是()

[A]這四條譜線中,Hα譜線光子頻率最大

[B]氫原子的發(fā)射光譜屬于連續(xù)光譜

[C]用能量為3.5eV的光子照射處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子,氫原子不發(fā)生電離

[D]若Hα、Hβ、Hγ、Hδ中只有一種光能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),那一定是Hδ

【答案】D

【解析】由題圖乙可知Hα譜線對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)最大,由E=h可知,波長(zhǎng)越大,能量越小,A錯(cuò)誤;

?

?

氫原子的發(fā)射光譜屬于線狀譜,B錯(cuò)誤;處于n=2能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收3.4eV

的能量,C錯(cuò)誤;頻率越大的光子越容易使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),圖中Hδ譜線波長(zhǎng)最小,頻率最

大,Hδ能量最大,若Hα、Hβ、Hγ、Hδ中只有一種光能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),那一定是Hδ,D

正確。

11.(6分)(多選)如圖甲所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光

頻率的變化圖像(直線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4.29,與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0