资源描述
学科：物理
专题：原子结构
题一
如图所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子。问最少要给基态的氢原子供应多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。
题二
紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为ΔE1和ΔE2，下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是 ( )
A．两次均向高能级跃迁，且|ΔE1|>|ΔE2|
B．两次均向低能级跃迁，且|ΔE1|＜|ΔE2|
C．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|ΔE1|＜|ΔE2|
D．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|ΔE1|＞|ΔE2|
题三
如图所示，是氢原子四个能级的示意图。当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出光子a。当氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出光子b。则以下推断正确的是( )
A．光子a的能量大于光子b的能量
B．光子a的频率大于光子b的频率
C．光子a的波长大于光子b的波长
D．在真空中光子a的传播速度大于光子b的传播速度
题四
如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是λa、λb、λc，则下列说法正确的是( )
A．从n＝3能级跃迁到n＝1能级时，释放光子的波长可表示为λb＝
B．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的势能减小，氢原子的能量增加
C．若用波长为λc的光照射某金属时恰好能发生光电效应，则用波长为λa的光照射该金属时也肯定能发生光电效应
D．用12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，可以发出三种频率的光
题五
氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 eV～3.11 eV，则
(1)用任意频率的紫外线照射处于n＝3能级的氢原子，氢原子能否电离？
(2)大量氢原子从高能级向n能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应，则n至少等于多少？
课后练习详解
题一
答案：12.75eV 见详解图
详解：氢原子从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，满足：
hν＝En－E2＝2.55 eV
En＝hν＋E2＝－0.85 eV，所以n＝4
基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应供应：
ΔE＝E4－E1＝12.75 eV。
跃迁图如图：
题二
答案：D
详解：原子吸取紫外线，使原子由低能级向高能级跃迁，吸取ΔE1，再由高能级向低能级跃迁，放出可见光，紫外线光子能量大于可见光，故|ΔE1|＞|ΔE2|，D正确。
题三
答案：C
详解：参照供应的能级图，简洁求得b光子的能量大，E＝hν，所以b光子频率高、波长小，全部光子在真空中速度都是相同的，正确答案是C。该题考查光的本性问题，涉及到能级的基本规律。
题四
答案：AD
详解：从n＝3跃迁到n＝1的能级，有：h＝h＋h，得λb＝，A对；从n＝3跃迁到n＝2的能级，放出光子，能量减小，B错；从2→1放出的能量比3→2放出的能量大，可知波长λc的光频率比波长λa的光频率大，依据光电效应发生的条件可知，C错；依据跃迁的条件，可知用12.09eV的光子照射处于基态的氢原子，可以跃迁到n＝3的能级，可以辐射出三种不同频率的光，D对。
题五
答案：(1)能电离 (2) 3
详解：(1)可见光能量范围为1.62 eV～3.11 eV，紫外线的光子能量肯定大于3.11 eV，而处于n＝3激发态的氢原子发生电离需要的能量大于等于1.51 eV，所以任意频率的紫外线均可使n＝3激发态的氢原子电离。
(2)发出的光具有显著的热效应，其光子能量E<1.62 eV，由能级图可知，n≥3，即n至少等于3。
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