高考物理---玻尔理论

母题十八玻尔理论【母题来源】2014年山东卷第39（1）题【母题原题】39.（1）氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是。（双选，填正确答案标号）a．氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nmb．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2能级c．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级【答案】cd【试题解析】由于n=3与n=2间的能量差为1.51(3.4)1.89eV，而n=1与n=2间的能量差为3.4(13.6)10.2eV，根据cEhh可知，氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时辐射的波长121.6nm小于656nm，a错误；同样从n=1跃迁到n=2能级需要的光子的波长也恰好为121.6nm，b错误；一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时可能会出现3种可能，因此会放出3种不同频率的光子，c正确；电子发生跃迁时，吸收或放出的能量一定等于这两个能级间的能量差，为一特定值，大于或小于这个特定的值都不能使之发生跃迁。因此d正确。【命题意图】本题考查近代物理知识中的一个重要考点—玻尔理论，意在考查考生的理解能力。【考试方向】近代物理部分，涉及的考点较多，主要有光电效应、波粒二象性、原子结构、玻尔理论、衰变、核反应和核能等，主要以选择题的形式命题，可能单独命题，但更多的是通过多个选项命制综合题。【得分要点】玻尔理论的主要考查方向有以下几个方面，其主要破解方法也一并总结如下：（1）原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，而从激发态跃迁到基态则会以光子的形式向外放出能量。不论是吸收能量还是放出能量，这个能量值不是任意的，而是等于发生跃迁的这两个能级间的能量差，即hν=Em-En。（2）原子从激发态向基态跃迁时发出光子的种类：当单个氢原子自发辐射，由量子数为n（n＞1）的能级向低能级跃迁时最多只能形成（n-1）条谱线，或者说产生（n-1）种不同频率的光子；当大量处于第n激发态的原子向低能级跃迁时最多可辐射2)1(2nnCNn种光子。（3）原子跃迁时电子动能、原子势能和原子能量的变化（与天体运动规律相同）：当轨道半径减小时，库仑引力引力做正功，电子动能增大，原子的电势能减小，原子能量减小；当轨道半径增大时，库仑引力引力做负功，电子动能减小，原子的电势能增大，原子能量增大。1.【山东省青岛2014年高三自评试题理科综合】下列说法正确的是A．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子B．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子的发光现象C．用任何频率的光照射处于基态的氢原子都可以使其发生跃迁D．原子由激发态向基态跃迁时吸收能量2.【北京市房山区2014届高三一模】氢原子能级的示意图如图所示，已知可见光的光子能量范围是1.62eV~3.11eV，则A．氢原子从高能级向低能级跃迁时会吸收能量B．氢原子从n＝4的激发态向n＝3的激发态跃迁时会辐射出紫外线C．处于n＝4的激发态的氢原子从n＝4的激发态向n＝1的基态跃迁时，辐射出的光子频率最大D．大量氢原子从n＝4的激发态向n＝1的基态跃迁时，能发出三种频率的光子3．【福建省莆田一中2014年高考考前模拟理科综合校模拟】如右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是A．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应【答案】D【解析】试题分析：由n＝4能级跃迁到n＝3能级的能级差最小，辐射光子的频率最小，波长最大，容易发生衍射理科综合试卷第3页（共16页）现象，选项AB错误；这些氢原子总共可辐射出4362´=种不同频率的光，选项C错误；用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为[-3.4eV-（-13.6eV）]=10.2eV，所以照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应，选项D正确。考点：玻尔理论；光电效应。4．【福建省漳州市华安一中2014届高三高考模拟】如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（）A．玻尔理论也能很好地解释复杂原子的光谱B．玻尔理论认为原子的能量是连续的，电子的轨道半径是不连续的C．大量处在n＝2能级的氢原子可以被2.00eV的电子碰撞而发生跃迁D．当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝3的状态时，辐射出1.87eV的光子5．【苏北三市（徐州、淮安、宿迁）2013届高三第二次调研】氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=的能级跃迁所产生的。【答案】61