物理粵教版課后訓練第三章第四節(jié)原子的能級結構

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精原子的能級結構練習1．氦氖激光器能產生三種波長的激光，其中兩種波長分別為λ1＝0。6328μm，λ2＝3.39μm．已知波長為λ1的激光是氖原子在能級間隔為ΔE1＝1。96eV的兩個能級之間躍遷產生的．用ΔE2表示產生波長為λ2的激光所對應的躍遷能級間隔，則ΔE2的近似值為（)．A．10.50eVB．0.98eVC．0。53eVD．0。36eV2．氫原子中核外電子從第2能級躍遷到基態(tài)時，輻射的光照射在某金屬上時能產生光電效應．那么，處于第3能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的各種頻率的光子能使此金屬板發(fā)生光電效應的至少有(）．A．1種B．2種C．3種D．4種3．氫原子若要從能級A躍遷到能級B時，需吸收頻率為ν1的光子,若從能級A躍遷到能級C時，釋放頻率為ν2的光子．已知ν2＞ν1，而氫原子從能級C躍遷到能級B時,則(）．A．釋放頻率為ν2－ν1的光子B．釋放頻率為ν2＋ν1的光子C．吸收頻率為ν2－ν1的光子D．吸收頻率為ν2＋ν1的光子4．（雙選）原子的能量量子化現象是指（）．A．原子的能量是不可以改變的B．原子的能量與電子的軌道無關C．原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的D．原子具有分立的能級5．(雙選)氫原子核外電子由一個軌道向另一軌道躍遷時，可能發(fā)生的情況是()．A．原子吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大，原子的能量增大B．原子放出光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小，原子的能量減小C．原子吸收光子，電子的動能減小，原子的電勢能增大，原子的能量增大D．原子放出光子，電子的動能增加,原子的電勢能減小，原子的能量減小6．（雙選）氫原子的量子數越小,則（)．A．電子的軌道半徑越大B．原子的能量越小C．原子的能量越大D．原子的電勢能越小7．氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離子．已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54。4eV，氦離子能級的示意圖如圖所示，用一群處于第4能級的氦離子發(fā)出的光照射處于基態(tài)的氫氣．求：(1）氦離子發(fā)出的光子中,有幾種能使氫原子發(fā)生光電效應？(2)發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能是多少?

參考答案1．答案：D解析：根據ΔE＝hν，,可知，將ΔE1＝1。96eV，λ1＝0。6328μm，代入y求得hc的值從而可求得，當λ2＝3。39μm時，ΔE2＝0。36eV．2．答案：B解析:解答此題的前提是知道發(fā)生光電效應的條件是什么,及原子在發(fā)生躍遷時發(fā)出的光子頻率由始、末能級之差決定,即hν＝Em－En，且能級越高，相鄰能級的差值越小（在氫原子能級圖上表現為上密下疏的特點）．發(fā)生光電效應的條件是照射光的頻率要大于該金屬的極限頻率．本題未知該金屬的極限頻率，但可以用比較的辦法來確定肯定能發(fā)生光電效應的頻率．氫原子由高能級E3向低能級躍遷的可能情形為：3→1，3→2，2→1三種．其中3→1發(fā)出的光子頻率大于2→1發(fā)出的光子頻率，3→2發(fā)出的光子頻率小于2→1發(fā)出的光子頻率，已知2→1發(fā)出的光子能使該金屬發(fā)生光電效應，則3→1發(fā)出的光子頻率一定能使該金屬發(fā)生光電效應，而3→2發(fā)出的光子頻率無法判定是否能發(fā)生光電效應．因此輻射出的三種頻率的光子能使此金屬發(fā)生光電效應的至少有兩種．3．答案:D解析:氫原子從能級A躍遷到能級B，吸收光子，頻率為ν1,則EB－EA＝hν1氫原子從能級A躍遷到能級C時,釋放頻率為ν2的光子,則EA－EC＝hν2則EB－EC＝h（ν1＋ν2)＝hν因為EB－EC＞0,所以氫原子從能級C躍遷到能級B，吸收光子，其頻率ν＝＝ν1＋ν2，故選D．4．答案：CD解析:原子處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，這些能量值稱為能級，原子不同的能量狀態(tài)對應不同的圓形軌道，故C、D選項正確．5．答案：CD解析：氫原子核外電子由一個軌道躍遷到另一個軌道，可能有兩種情況：一是由較高能級向較低能級躍遷，即原子的電子由距核較遠處躍遷到較近處，要放出光子．原子的能量(電子和原子核共有的電勢能與電子動能之和，也即能級)要減小，原子的電勢能要減小(電場力做正功)，而電子的動能增加．在氫原子中，電子繞核做圓周運動的向心力由原子核對電子的靜電引力提供,即,．可見,原子由高能級躍遷到低能級時，電子軌道半徑減小，動能增加；二是由較低能級向較高能級躍遷．與上述相反．綜上所述，C、D正確．6．答案：BD解析：不同的軌道對應不同的能級、不同的量子數，量子數越小，則氫原子核外電子運動的軌道半徑越小,對應能量越?。捎陟o電引力做正功，電子動能增大,由E＝Ek＋Ep知，電子動能越大，電子的電勢能就越?。?．答案：（1）3種（2）37.4eV解析：（1）一群氦離子躍遷時，一共發(fā)出由頻率條件hν＝Em－En知6種光子的能量分別是：由n＝4到n＝3hν1＝E4－E3＝2。6eV由n＝4到n＝2hν2＝E4－E2＝10。2eV由n＝4到n＝1hν3＝E4－E1＝51。0eV由n＝3到n＝2hν4＝E3－E2＝7。6eV由n＝3到n＝1hν5＝E3－E1＝48.4eV由n＝2到n＝1hν6＝E2－E1＝40。8eV由發(fā)生光電