高中物理选修3-5 课时训练14 玻尔的原子模型.doc

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1、课时训练课时训练 14 玻尔的原子模玻尔的原子模 型型一、非标准一、非标准 1.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条不连续的亮线,其原因是( )A.氢原子只有几个能级 B.氢原子只能发出平行光 C.氢原子有时发光,有时不发光 D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的 答案:D 解析:不连续的亮线对应着不同频率的光,选项 B、C 错误;氢原子在不同的能级之间跃迁时,辐射出不同 能量的光子,并且满足 E=h。能量不同,相应光子频率不同,体现在光谱上是一些不连续的亮线,选项 A 错 误,选项 D 正确。 2.用能量为 12.30 eV 的光子去照射一群处于基态的氢原子,则

2、受到光的照射后,下列关于氢原子跃迁的说 法正确的是( )A.电子能跃迁到 n=2 的轨道上 B.电子能跃迁到 n=3 的轨道上 C.电子能跃迁到 n=4 的轨道上 D.电子不能跃迁到其他能级上 答案:D 解析:通过计算可知 E2-E1=10.2 eV12.3 eV,即任意两 定态能级差均不等于 12.3 eV。故对此光子原子无法吸收。 3.氢原子放出一个光子后,根据玻尔理论,氢原子的( )A.核外电子的电势能增大 B.核外电子的动能增大 C.核外电子的转动周期变大D.氢原子的能量增大 答案:B 解析:根据玻尔理论,氢原子由能量较高的定态跃迁到能量较低的定态才辐射出光子,反之会吸收光子,所以选项

3、 D 错误。氢原子放出一个光子后,核外电子进入低能级轨道运行,半径减小,由 k=m 知,随 r 变小,电子线速度变大,电子动能增大,所以选项 B 正确。由 T=知,r 变小,线速度 v 变大,所以周期 T 变短,选项 C错误。当电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道时,静电力做正功,所以电子电势能变小,选项 A 错误。4.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为 E1=-54.4 eV,氦离子 能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )A.40.8 eV B.43.2 eV C.51.0 eV D.54.4 eV 答案:

4、B 解析:要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件,即吸收的光子的能量必须是某两个能级的差值,40.8 eV 是第一能级和第二能级的差值,51.0 eV 是第一能级和第四能级的差值,54.4 eV 是电离需要吸收的能量,均 满足条件,故 A、C、D 均可以,而 B 不满足条件。 5.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子的 n=2 能级上的电子跃迁到 n=1 能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给 n=4 能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫作俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫作俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为 En=,式中 n=1

5、,2,3,表示不同能级,A 是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是( )A.AB.AC.AD.A答案:C 解析:由题意知,E1=-A,E2=-,E4=-,电子从 n=2 能级跃迁到 n=1 能级释放的能量 E=E2-E1=A。该能量使处于 n=4 能级的电子电离后的动能 Ek=E-|E4|=A,即选项 C 正确。6.用频率为 0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为 1、2、3的 三条谱线,且 321,则以下关系正确的是( )A.023,则照射光的波长为( )A.3B.1+2+3 C.D.答案:AD 解析:由玻尔理论知,该氢原子吸收光子后被激发到 n=3 的激发态,其

6、辐射的能量最大(波长最短)的单色光的波长应为 3,则 h=h+h,所以 3=,即选项 D 正确。9.氢原子处于基态时,原子的能量为 E1=-13.6 eV,求:当氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=2 的能级时,向外辐射 的光子的波长是多少? 答案:6.5810-7 m 解析:由 E1=-13.6 eV 可得E3=-1.51 eV,E2=-3.4 eV,由 h=E3-E2得= m6.5810-7 m。 10.有一群氢原子处于 n=4 的能级上,已知氢原子的基态能量 E1=-13.6 eV,普朗克常量 h=6.6310-34Js,求: (1)这群氢原子的光谱共有几条谱线? (2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少? 答案:(1)6 (2)3.11015 Hz 解析:(1)这群氢原子的能级如图所示,由图可以判断,这群氢原子可能发生的跃迁共有 6 种,所以它们的谱 线共有 6 条。(2)频率最大的光子能量最大,对应的跃迁能级差也最大,即从 n=4 跃迁到 n=1 发出的光子能量最大,根据玻尔第二假设,发出光子的能量:h=-E1()代入数据,解得:=3.11015 Hz。