选修3-5 玻尔的原子模型习题(含答案)

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高中物理选修3-5课时作业1：18.4玻尔的原子模型

学案4 玻尔的原子模型题组一对玻尔理论的理解1．关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的是()A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B．它发展了卢瑟福的核式结构学说C．它完全抛弃了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论[答案]BD[解析]玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故A错误，B正确，它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多引入的经典力学所困，故C错误，D正确．2．原子的能量量子化现象是指()A．原子的能量是不可以改变的B．原子的能量与电子的轨道无关C．原子的能量状态是不连续的D．原子具有分立的能级[答案]CD[解析]正确理解玻尔理论中的量子化概念是解题的关键．根据玻尔理论，原子处于一系列不连续的能量状态中，这些能量值称为能级，原子不同的能量状态对应不同的轨道，故C、D选项正确．3．关于玻尔理论，下列说法正确的是()A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C．玻尔理论的成功之处是引入了量子观念D．玻尔理论的成功之处是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念[答案]BC4．根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是()A．若氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁，则氢原子要辐射的光子能量为hν＝E n B．电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也是νC．一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的轨道，已知r a＞r b，则此过程原子要辐射某一频率的光子D．氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁[答案] C[解析]原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，与E n不相等，故A错；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故B错；电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，因而要辐射某一频率的光子，故C正确；原子吸收光子后能量增加，能级升高，故D错．题组二氢原子的跃迁规律分析5．在氢原子能级图中，横线间的距离越大，代表氢原子能级差越大，下列能级图中，能形象表示氢原子最低的四个能级的是()[答案] C[解析]由氢原子能级图可知，量子数n越大，能级越密，所以C对．6．大量氢原子从n＝5的激发态，向低能级跃迁时，产生的光谱线条数是()A．4条B．6条C．8条D．10条[答案] D[解析]由题意可知，当大量氢原子从n＝5能级跃迁时，有10条光谱线产生．7．一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中() A．可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D．只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线[答案] B[解析]当原子由高能级向低能级跃迁时，原子将发出光子，由于不只是两个特定能级之间的跃迁，所以它可以发出一系列频率的光子，形成光谱中的若干条亮线．8．氢原子的能级图如图1所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，氢原子需要吸收的能量至少是()图1A．13.6eV B．10.20eVC．0.54eV D．27.20eV[答案] A[解析]要使氢原子变成氢离子，使氢原子由基态向高能级跃迁，需要吸收的能量大于等于ΔE＝E n－E1＝0－(－13.6eV)＝13.6eV.9．如图2所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子()图2A．能跃迁到n＝2的激发态上去B．能跃迁到n＝3的激发态上去C．能跃迁到n＝4的激发态上去D．以上三种说法均不对[答案] D[解析]用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，从能级差可知，若氢原子跃迁到某一能级上，则该能级的能量为10.5eV－13.6eV＝－3.1eV，根据氢原子的能级图可知，不存在能级为－3.1eV的激发态，因此氢原子无法发生跃迁．10．用频率为ν0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ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则()A．ν0＜ν1B．ν3＝ν2＋ν1C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3D.1ν1＝1ν2＋1ν3[答案] B[解析]大量氢原子跃迁时，只有三种频率的光谱，这说明是从n＝3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，选项B正确．11．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．图3为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子，且频率依次增大，则E等于()图3A．h(ν3－ν1) B．h(ν3＋ν1)C．hν3D．hν4[答案] C[解析]μ氢原子吸收光子后，能发出六种频率的光，说明μ氢原子是从n＝4能级向低能级跃迁，则吸收的光子的能量为ΔE＝E4－E2，E4－E2恰好对应着频率为ν3的光子，故光子的能量为hν3.12．氢原子部分能级的示意图如图4所示，不同色光的光子能量如下表所示：图4处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为() A．红、蓝—靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝—靛、紫[答案] A[解析]由七种色光的光子的不同能量可知，可见光光子的能量范围在1.61～3.10eV，故可能是由第4能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E1＝－0.85eV－(－3.40eV)＝2.55eV，即蓝—靛光；也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E2＝－1.51eV－(－3.40eV)＝1.89eV ，即红光．题组三综合应用13．如图5所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时，图5(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子波长最长？波长是多少？ [答案] (1)6 (2)第四能级向第三能级 1.88×10－6m[解析] (1)由N ＝C 2n ，可得N ＝C 24＝6种； (2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长，根据hν＝E 4－E 3＝－0.85－(－1.51) eV ＝0.66eV ，λ＝hcE 4－E 3＝6.63×10－34×3×1080.66×1.6×10－19m ≈1.88×10－6m.14．氢原子在基态时轨道半径r 1＝0.53×10－10m ，能量E 1＝－13.6eV .求氢原子处于基态时，(1)电子的动能； (2)原子的电势能；(3)用波长是多少的光照射可使其电离？(已知电子质量m ＝9.1×10－31kg)[答案] (1)13.6eV (2)－27.2eV (3)9.14×10－8m[解析] (1)设处于基态的氢原子核外电子速度大小为v 1，则k e 2r 21＝m v 21r 1，所以电子动能E k1＝12m v 21＝ke 22r 1＝9×109×(1.6×10－19)22×0.53×10－10×1.6×10－19eV ≈13.6eV .(2)因为E 1＝E k1＋E p1，所以E p1＝E 1－E k1＝－13.6eV －13.6eV ＝－27.2eV . (3)设用波长为λ的光照射可使氢原子电离，有 hcλ＝0－E 1所以λ＝－hc E 1＝－6.63×10－34×3×108－13.6×1.6×10－19m≈9.14×10－8m.。

人教版高二物理选修3-5第十八章第四节《玻尔的原子模型》学案含答案

第四节玻尔的原子模型[目标定位] 1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型.一、玻尔原子理论的基本假设1.玻尔原子模型(1)原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动.(2)电子绕核运动的轨道是量子化的.(3)电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射.2.定态当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，具有不同的能量.即原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫做能级.原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态.能量最低的状态叫做基态，其他的状态叫做激发态，对应的电子在离核较远的轨道上运动.3.频率条件当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为E n，m＞n)时，会放出能量为hν的光子，该光子的能量hν＝E m－E n，该式称为频率条件，又称辐射条件.反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子能量同样由频率条件决定.低能级E n高能级E m发射光子hν＝E m－E n吸收光子hν＝E m－E n深度思考是不是所处的能级越高的氢原子，向低能级跃迁时释放的光子能量越大？答案不一定.氢原子从高能级向低能级跃迁时，所释放的光子能量一定等于能级差，氢原子所处的能级越高，跃迁时能级差不一定越大，释放的光子能量不一定越大.例1根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是()A.若氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时，氢原子要辐射的光子能量为hν＝E nB.电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也是νC.一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的轨道，已知r a>r b，则此过程原子要辐射某一频率的光子D.氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁解析原子由高能级向低能级跃迁满足频率条件，辐射的光子能量为hν＝E n－E m，同样吸收满足频率条件的光子后会从低能级跃迁到高能级；原子辐射的能量与电子在某一轨道上绕核的运动无关.答案 C例2 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中( )A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大解析根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故B 错；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即：k e 2r 2＝m v 2r ，又E k ＝12m v 2，所以E k ＝ke 22r.由此式可知：电子离核越远，即r 越大时，电子的动能越小，故A 、C 错；由r 变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断D 正确.答案 D当氢原子从低能量态E n 向高能量态E m (n ＜m )跃迁时，r 增大，E k 减小，E p 增大(或r 增大时，库仑力做负功，电势能E p 增大)，E 增大，故需吸收光子能量，所吸收的光子能量hν＝E m －E n .二、玻尔理论对氢光谱的解释1.氢原子能级图如图1所示图12.解释巴耳末公式按照玻尔理论，从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hν＝E m －E n .巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和之后所处的定态轨道的量子数n和2.3.解释气体导电发光通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的，原子受到电子的撞击，有可能向上跃迁到激发态，处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态.4.解释氢原子光谱的不连续性原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差，由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线. 5.解释不同原子具有不同的特征谱线不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此辐射(或吸收)的光子频率也不相同.深度思考(1)观察氢原子能级图(图1)，当氢原子处于基态时，E1＝－13.6 eV.通过计算，E n与E1在数值上有什么关系？(2)如果氢原子吸收的能量大于13.6 eV，会发生什么现象？答案(1)通过计算得：E n＝E1n2(n＝1,2,3，…)(2)hν＝E m－E n适用于光子和原子在各定态之间跃迁情况，若吸收光子的能量大于或等于13.6 eV时，原子将会被电离.例3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，氦离子的能级示意图如图2所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()图2A.42.8 eV(光子)B.43.2 eV(电子)C.41.0 eV(电子)D.54.4 eV(光子)解析由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收，故选项A中光子不能被吸收，选项D中光子能被吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可能被吸收.故选项B、C中的电子均能被吸收.答案 A能使原子能级跃迁的两种方式：(1)吸收光子能量：原子若是吸收光子能量而被激发，光子的能量必须等于两能级差，否则不被吸收，即hν＝E m －E n .(2)吸收外来实物粒子：原子若吸收外来的实物粒子，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要实物粒子的能量大于等于两能级差值(E ≥E m －E n )，均可使原子发生跃迁. 针对训练图3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( )图3A.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6.34 eV 的金属铂能发生光电效应答案 D解析由ΔE ＝hc λ，知λ＝hc ΔE，则由n ＝4跃迁到n ＝1能级产生的光子能量最大，波长最短，所以该光子最不容易发生衍射现象，A 项错误；因由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级产生的光子能量大于由n ＝4能级跃迁到n ＝3能级产生光子的能量，故其频率不是最小的，所以B 项错误；大量的氢原子由n ＝4的激发态向低能级跃迁，可能辐射出6种不同频率的光子，故C 项错误；由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出光子的能量E ＝－3.4 eV －(－13.6)eV ＝10.2 eV .因E >W 逸＝6.34 eV ，故D 项正确.氢原子跃迁问题要注意是大量氢原子跃迁还是一个氢原子跃迁，若是大量跃迁，可能辐射出的不同频率的光可用N ＝C 2n ＝n (n －1)2计算；若是一个氢原子，这个原子某时刻只能处在某一个轨道上，此时最多可以辐射n －1种不同频率的光.三、玻尔理论的局限性1.玻尔理论的成功之处玻尔理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律.2.玻尔理论的局限性保留了经典粒子的观念，仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动.1.(对玻尔理论的理解)根据玻尔的原子结构模型，原子中电子绕核运转的轨道半径()A.可以取任意值B.可以在某一范围内取任意值C.可以取不连续的任意值D.是一些不连续的特定值答案 D解析按玻尔的原子理论：原子的能量状态对应着电子不同的运动轨道，由于原子的能量状态是不连续的，则其核外电子的可能轨道是分立的，且是特定的，故上述选项只有D正确.2.(对玻尔理论的理解)根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指()A.电子的动能B.电子的电势能C.电子的电势能与动能之和D.电子的动能、电势能和原子核能之和答案 C解析根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑引力提供向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能和势能，所以C选项是正确的.3.(氢原子能级及跃迁)(多选)氢原子能级如图4所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()图4A.氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB.用波长为325 nm 的光照射，可使氢原子从n ＝1跃迁到n ＝2的能级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633 nm 的光照射，不能使氢原子从n ＝2跃迁到n ＝3的能级答案 CD解析由氢原子能级图可知氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1的能级的能级差大于从n ＝3跃迁到n＝2的能级的能级差，根据|E n －E m |＝hν和ν＝c λ可知，|E n －E m |＝h c λ，选项A 错误；同理从n ＝1跃迁到n ＝2的能级需要的光子能量大约为从n ＝3跃迁到n ＝2的能级差的五倍左右，对应光子波长应为从n ＝3跃迁到n ＝2的能级辐射光波长的五分之一左右，选项B 错误；一群氢原子从n ＝3跃迁到n ＝1的能级的能级差最多有三种情况，即对应最多有三种频率的光谱线，选项C 正确；氢原子在不同能级间跃迁必须满足|E n －E m |＝h c λ，选项D 正确. 4.(氢原子能级及跃迁)(多选)用光子能量为E 的光束照射容器中的氢气，氢原子吸收光子后，能发射频率为ν1、ν2、ν3的三种光子，且ν1<ν2<ν3.入射光束中光子的能量应是( )A.hν3B.h (ν1＋ν2)C.h (ν2＋ν3)D.h (ν1＋ν2＋ν3)答案 AB解析氢原子吸收光子后发射三种频率的光，可知氢原子由基态跃迁到了第三能级，能级跃迁如图所示，由图可知该氢原子吸收的能量为hν3或h (ν1＋ν2).题组一对玻尔理论的理解1.(多选)玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( )A.原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子D.电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射答案ABC解析原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量，故A 正确；原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的，故B正确；电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子，故C正确；电子在绕原子核做圆周运动时，不会产生电磁辐射，只有跃迁时才会出现，故D错误.2.(多选)关于玻尔原子理论的基本假设，下列说法中正确的是()A.原子中的电子绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力B.氢原子光谱的不连续性，表明了氢原子的能级是不连续的C.原子的能量包括电子的动能和势能，电子动能可取任意值，势能只能取某些分立值D.电子由一条轨道跃迁到另一条轨道上时，辐射(或吸收)光子频率等于电子绕核运动的频率答案AB解析根据玻尔理论的基本假设知，原子中的电子绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力，故A正确.玻尔原子模型结合氢原子光谱，则表明氢原子的能量是不连续的.故B正确.原子的能量包括电子的动能和势能，由于轨道是量子化的，则电子动能也是特定的值，故C错误.电子由一条轨道跃迁到另一条轨道上时，辐射(或吸收)的光子能量等于两能级间的能级差，D 错误.3.(多选)下列说法正确的是()A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象C.玻尔继承了卢瑟福原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设D.玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征答案BCD解析卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A错误；玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱现象.故B正确；玻尔的原子模型对应的是电子轨道的量子化，卢瑟福的原子模型核外电子可在任意轨道上运动，故C正确；玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故D 正确.4.氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下列判断正确的是( )A.电子绕核旋转的轨道半径增大B.电子的动能减少C.氢原子的电势能增大D.氢原子的能级减小答案 D解析氢原子辐射出光子后，由高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，此过程中库仑力做正功，电子动能增大，电势能减小.5.根据玻尔理论，氢原子有一系列能级，以下说法正确的是( )A.当氢原子处于第二能级且不发生跃迁时，会向外辐射光子B.电子绕核旋转的轨道半径可取任意值C.处于基态的氢原子可以吸收10 eV 的光子D.大量氢原子处于第四能级向下跃迁时会出现6条谱线答案 D解析氢原子处于第二能级且向基态发生跃迁时，才会向外辐射光子.故A 错误.根据玻尔原子理论可知，电子绕核旋转的轨道半径是特定值.故B 错误.10 eV 的能量不等于基态与其他能级间的能级差，所以该光子能量不能被吸收.故C 错误.根据C 24＝6知，大量处于n ＝4能级的氢原子跃迁时能辐射出6种不同频率的光子.故D 正确.6.根据玻尔理论，某原子从能量为E 的轨道跃迁到能量为E ′的轨道，辐射出波长为λ的光.以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，E ′等于( )A.E －h λcB.E ＋h λcC.E －h c λD.E ＋h c λ答案 C解析释放的光子能量为hν＝h c λ，所以E ′＝E －hν＝E －h c λ. 题组二氢原子能级及跃迁7.氢原子的基态能量为E 1，下列四个能级图，正确代表氢原子的是( )答案 C解析由氢原子能级图可知，量子数n 越大，能级越密，且各能级能量E n ＝E 1n 2，所以C 正确. 8.(多选)如图1是氢原子的能级图，一群氢原子处于n ＝3能级，下列说法中正确的是( )图1A.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eVB.从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级时发出的光波长最长C.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁D.如果发出的光子中只有一种能使某金属产生光电效应，那一定是由n ＝3能级跃迁到n ＝1能级发出的答案 BD解析由n ＝3能级跃迁到n ＝1能级，辐射的光子能量最大，ΔE ＝13.6 eV －1.51 eV ＝12.09 eV ，从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长，故A 错误，B 正确.一群处于n ＝3能级的氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差，故C 错误.如果发出的光子只有一种能使某金属产生光电效应，知这种光子为能量最大的一种，即由n ＝3能级跃迁到n ＝1能级发出的.故D 正确.9.可见光光子的能量在1.61～3.10 eV 范围内.若氢原子从高能级跃迁到低能级，根据氢原子能级图(如图2所示)可判断( )图2A.从n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出可见光B.从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出可见光C.从n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出可见光D.从n＝4能级跃迁到n＝1能级时发出可见光答案 B解析发出可见光的能量hν＝|E n－E m|，故四个选项中，只有B选项的能级差在1.61～3.10 eV 范围内，故B选项正确.10.如图3所示，1、2、3、4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级.处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能发出若干种频率不同的光子，在这些光中，波长最长的是()图3A.n＝4跃迁到n＝1时辐射的光子B.n＝4跃迁到n＝3时辐射的光子C.n＝2跃迁到n＝1时辐射的光子D.n＝3跃迁到n＝2时辐射的光子答案 B11.(多选)如图4所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2.25 eV的钾，下列说法正确的是()图4A.这群氢原子能发出三种不同频率的光B.这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应C.金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.09 eVD.金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9.84 eVE.氢原子发出光子后其核外电子动能变小答案ACD解析根据C23＝3知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，故A正确.从n＝3跃迁到n＝1辐射的光子能量为13.6 eV－1.51 eV＝12.09 eV>2.25 eV，从n＝2跃迁到n＝1辐射的光子能量为13.6 eV－3.4 eV＝10.2 eV>2.25 eV，从n＝3跃迁到n＝2辐射的光子能量为3.4 eV －1.51 eV＝1.89 eV<2.25 eV，所以能发生光电效应的光有两种，故B错误.从n＝3跃迁到n ＝1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，根据光电效应方程得，E km＝hν－W0＝12.09 eV－2.25 eV＝9.84 eV.故C、D正确；原子发出光子后，向低能级跃迁，其核外电子动能变大，电势能变小，故E错误.题组三综合应用12.如图5所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时，图5(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子波长最长？波长是多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s)答案(1)6(2)第四能级向第三能级 1.88×10－6 m解析(1)由N＝C2n，可得N＝C24＝6种；(2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长，根据hcλ＝E4－E3＝－0.85－(－1.51) eV＝0.66 eV，λ＝hcE4－E3＝6.63×10－34×3×1080.66×1.6×10－19m≈1.88×10－6 m.13.某金属的截止频率对应的光波波长恰等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长.现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能是多少电子伏？(氢原子基态能级E1＝－13.6 eV)答案7.65 eV解析设氢原子由n ＝4能级跃迁到n ＝2能级发出的光子波长为λ0，由n ＝2能级跃迁到n＝1能级所发出的光子波长为λ，则E 4－E 2＝h c λ0，并且逸出功W ＝h c λ0E 2－E 1＝h c λ，根据爱因斯坦光电效应方程，光子的最大初动能为：E k ＝h c λ－h c λ0＝(E 2－E 1)－(E 4－E 2)＝2E 2－E 1－E 4＝2×(－3.4)eV ＋13.6 eV ＋0.85 eV ＝7.65 eV .。

新人教版高中物理选修3-5同步练习：玻尔的原子模型

课时4玻尔的原子模型对应学生用书P45一、选择题1．(多选)关于玻尔的原子模型，下面说法正确的是()A．原子可以处于连续的能量状态中B．原子的能量状态不可能是连续的C．原子的核外电子在轨道上运动时，要向外辐射能量D．原子的核外电子在轨道上运动时，不向外辐射能量答案BD解析原子的轨道是量子化的，其能量值也是量子化的；原子在某一状态时，电子的轨道是确定的。

电子在定态轨道上运动，不会发生电磁辐射。

故选B、D。

2．仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，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解析光谱中的亮线对应不同频率的光，“分离的不连续的亮线”对应着不同频率的光，B、C错误。

氢原子在不同的能级之间跃迁时，辐射不同能量的光子，并且满足ε＝hν，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，A错误，D正确。

3．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中()A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B ．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D ．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大答案 D解析根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故B 错误；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即：k e 2r 2＝m v 2r ，又E k ＝12m v 2，所以E k ＝ke 22r 。

由此式可知：电子离核越远，即r 越大时，电子的动能越小，故A 、C 错误；由r 变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断D 正确。

4．(多选)下列与玻尔理论有直接关系的叙述中，正确的是( )A ．电子绕原子核运动，但并不向外辐射能量，这时原子的状态是稳定的B ．原子的一系列能量状态是不连续的C ．原子从一个能量状态跃迁到另一个能量状态时，吸收或放出某一频率的光子D ．氢原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子绕原子核旋转答案 ABC解析 A 、B 、C 三项都是玻尔提出来的假设，其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出，也就是“量子化”的概念，而D 项为卢瑟福提出的核式结构模型。

人教版高二物理选修3-5课后作业第十八章玻尔的原子模型

人教版选修3-5课后作业第十八章玻尔的原子模型一、选择题1.(多选)关于玻尔的原子模型,下列说法中正确的是( )A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B.它发展了卢瑟福的核式结构学说C.它完全抛弃了经典的电磁理论D.它引入了普朗克的量子理论2.当某个氢原子吸收一个光子后( )A.氢原子的能级降低B.氢原子的电势能增加C.电子绕核运动的半径减小D.电子绕核运动的动能增加3.根据玻尔原子理论,电子在各条可能轨道上运动的能量是指( )A.电子的动能B.电子的电势能C.电子的电势能与动能之和D.电子的动能、电势能和原子核能之和4.根据玻尔原子理论,在氢原子中,量子数n越大,则( )A.电子的轨道半径越小B.核外电子运动的速度越大C.原子的能量值越小D.电子的电势能越大5.(多选)关于原子的能级跃迁,下列说法中正确的是( )A.原子从基态跃迁到激发态要放出光子,放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B.原子不能从低能级向高能级跃迁C.原子从低能级向高能级跃迁需要吸收光子,从较高能级跃迁到较低能级会放出光子D.原子跃迁时无论是吸收光子还是放出光子,光子的能量都等于始、末两个能级的能量差6.一群氢原子处于同一较高的激发态,它们向较低激发态或基态跃迁的过程中( )A.可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线B.可能发出一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条亮线C.只吸收频率一定的光子,形成光谱中的一条暗线D.只发出频率一定的光子,形成光谱中的一条亮线7.一个氢原子从n=5的激发态向低能态跃迁时,产生的光子种类可能是( )A.4种B.10种C.6种D.8种8.如图所示给出了氢原子6种可能的跃迁,则它们发出的光( )A.e比b的波长长B.c的波长最长C.d比f光子能量大D.a的频率最低9.(多选)下列有关氢原子光谱的说法,正确的是( )A.氢原子的发射光谱是连续谱B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关10.(多选)关于氢原子能级公式E n=E1,下列说法中正确的是( )n2A.原子的定态能量E n是指核外电子动能和电子与核之间的电势能的总和B.E n是负值C.E n是指核外电子的动能,只能取正值D.从公式中可以看出,随着电子运动半径的增大,原子总能量减少11.μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用。

(完整word版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)

18.4玻尔的原子模型课后作业1．氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是（B）A．动能变大，势能变小，总能量变小B．动能变小，势能变大，总能量变大C．动能变大，势能变大，总能量变大D．动能变小，势能变小，总能量变小2．下列叙述中，哪些符合玻尔理论（ABC）A．电子可能轨道的分布是不连续的B．电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时，原子将辐射或吸收一定的能量C．电子的可能轨道上绕核做加速运动，不向外辐射能量D．电子没有确定的轨道，只存在电子云3．大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是（ B ）A．4条B．10条C．6条D．8条4．对玻尔理论的评论和议论，正确的是（BC）A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C．玻尔理论的成功之处是引入量子观念D．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念5．氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时，其有关物理量的关系是（BC ）A．半径r1＞r2 B．电子转动角速度ω1＞ω2C．电子转动向心加速度a1＞a2 D．总能量E1＞E26．已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有（ D ）A．用波长为600nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子D．氢原子可能吸收能量为 1.89eV的光子7．氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收频率v1的光子，从能级A跃迁到能级C 释放频率v2的光子，若v2＞v1则当它从能级C跃迁到能级B将（D）A．放出频率为v2-v1的光子B．放出频率为v2+ v1的光子C．吸收频率为v2- v1的光子D．吸收频率为v2+v1的光子8．已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV，第二能级E2=-3.4eV．如果氢原子吸收______eV的能量，立即可由基态跃迁到第二能级．如果氢原子再获得 1.89eV的能量，它还可由第二能级跃迁到第三能级，因此氢原子第三能级E3=_____eV．10.2 -1.511。

2020-2021高二物理3-5课后作业：第十八章第4节玻尔的原子模型含解析

2020-2021学年高二物理人教版选修3-5课后作业：第十八章第4节玻尔的原子模型含解析A组：合格性水平训练1．(玻尔原子理论)（多选)下列说法中正确的是()A．氢原子处于基态时，能级最低,状态最稳定B．氢原子由高能级向低能级跃迁后，动能和电势能都减小C．玻尔理论成功解释了氢原子光谱的分立特征D．光子的能量大于氢原子基态能量绝对值时，不能被氢原子吸收答案AC解析原子在不同状态中具有不同的能量，能量最低的状态叫基态。

所以基态能量最低、状态最稳定,A正确;氢原子由高能级向低能级跃迁后，动能增大，电势能减小，B错误；玻尔在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下把微观世界中物理量取分立值的观点应用到原子系统,成功解释了氢原子光谱的分立特征，C正确；当光子能量大于氢原子基态电离能时,氢原子吸收后发生电离，D错误。

2．(氢原子能级跃迁)一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中（)A．可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D．只发出频率一定的光子,形成光谱中的一条亮线答案B解析当原子由高能级向低能级跃迁时，原子将发出光子,由于不只是两个特定能级之间的跃迁,所以它可以发出一系列频率的光子，形成光谱中的若干条亮线，B正确，A、C、D错误.3．(综合)(多选）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2.25 eV的钾,下列说法正确的是(）A．这群氢原子能发出三种不同频率的光B．这群氢原子发出的光子均能使金属钾发生光电效应C．金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12。

09 eV D．金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9。

84 eV E．氢原子发出光子后其核外电子动能变小答案ACD解析根据C错误!＝3知,这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n＝3能级向n＝2能级、从n＝2能级向n＝1能级和从n ＝3能级向n＝1能级跃迁发出不同频率的光，所以A正确。

高中物理18.4玻尔的原子模型课后习题新人教版选修3_5

4 玻尔的原子模型A组1.玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有()A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做加速运动,但不向外辐射能量B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸收)一定频率的光子D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率解析:A、B、C三项都是玻尔提出来的假设,其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出,也就是“量子化”概念,原子的不同能量状态与电子绕核运动的不同圆轨道相对应,是经典理论与量子化概念的结合。

答案:ABC2.下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法是()A.原子只能处于一系列不连续的状态中,每个状态都对应一定的能量B.原子中,虽然核外电子不断做变速运动,但只要能量状态不改变,就不会向外辐射能量C.原子从一种定态跃迁到另一种定态时,一定要辐射一定频率的光子D.原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道,并且这些轨道是不连续的解析:根据玻尔的原子理论,原子从高能级向低能级跃迁时要辐射一定频率的光子,而从低能级向高能级跃迁时要吸收一定频率的光子,C错误。

答案:C3.根据玻尔的氢原子理论,电子在各条可能轨道上运动的能量是指()A.电子的动能B.电子的电势能C.电子的电势能与动能之和D.电子的动能、电势能和原子核能之和解析:根据玻尔理论,电子绕核在不同轨道上做圆周运动,库仑引力提供向心力,故电子的能量指电子的总能量,包括动能和电势能,所以C选项是正确的。

答案:C4.根据玻尔的氢原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后()A.氢原子所在的能级下降B.氢原子的电势能增加C.电子绕核运动的半径减小D.电子绕核运动的动能增加解析:根据玻尔的氢原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后,氢原子的能级上升,半径增大,A、C错误;电子与原子核间的距离增大,库仑力做负功,电势能增大,B正确;电子围绕原子核做圆周运动,库仑力提供向心力,有k,可得E k=mv2=,半径增大,动能减小,故D错误。

人教版高中物理选修3-5同步练测：第十八章第四节玻尔的原子模型(含答案)

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第四节玻尔的原子模型一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.根据玻尔理论，某原子从能量为的轨道跃迁到能量为的轨道，辐射出波长为的光.以ℎ表示普朗克常量，表示真空中的光速，等于（） A.B.C.D.2.有关氢原子光谱的说法正确的是（A.B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关3.氢原子辐射出一个光子之后，根据玻尔理论，以下说法正确的是（A. B.C.D.电子绕核旋转的半径增大，周期变大 4.氢原子辐射出一个光子后，则（A. B. C.D.原子的能级值增大5.（江苏高考）氢原子的能级如图1所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.62 eV 3.11 eV.下列说法错误的是（图1A.处于 3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B.大量氢原子从高能级向 3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C.大量处于 4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D.大量处于 4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光6.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＝-54.4 eV ，氦离子能级的示意图如图2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（）图2A.40.8 eVB.43.2eVC.51.0eVD.54.4eV7.用能量为12.30 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则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＝2能级上去B.电子能跃迁到＝3能级上去C.电子能跃迁到＝4能级上去D.电子不能跃迁到其他能级上去8.氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的情况是（）A.原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B.原子放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减小，原子的能量减小C.原子吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大D.原子放出光子，电子的动能增加，原子的电势能减小，原子的能量减小9.如图3中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量.用下列几种能量的光子照射处于基态的原子，能使氢原子发生跃迁或电离的是（）图3A.9 eV的光子B.12 eV的光子C.10.2 eV的光子D.15 eV的光子10.图4所示为氢原子的四个能级，其中为基态.若氢原子处于激发态，氢原子处于激发态，下列说法正确的是（）图4A.原子可能辐射出3种频率的光子B.原子可能辐射出3种频率的光子C.原子能够吸收原子发出的光子并跃迁到能级D.原子能够吸收原子发出的光子并跃迁到能级二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到2能级发出的谱线属于巴耳末线系，若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出条不同频率的谱线.12.氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出波长的光子，从能级跃迁到能级时，辐射出波长为的光子.若＞，则氢原子从能级跃迁到能级时，将光子，光子的波长为 .三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（11分）如图5所示，氢原子从＞2的某一能级跃迁到=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提供多少eV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.图514.（11分）有一群氢原子处于 =4能级上，已知氢原子的基态能量 eV,普朗克常量ℎ 6.63×10-34 J ·s.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？15.（12分）氢原子处于基态时，原子的能量为eV（1）氢原子在＝4定态时，可放出几种光子？（2）若要使处于基态的氢原子电离，要用多大频率的电磁波照射此原子？16.（14分）氢原子在基态时轨道半径为 =0.53×10-10m.能量 =-13.6 eV ，求氢原子处于基态时：（1）电子的动能；（2）原子的电势能；（3）用波长多长的光照射可使其电离；（4）电子在核外旋转的等效电流.第四节玻尔的原子模型答题纸得分：一、选择题二、填空题11． 12.三、计算题13.14.15.16.第四节玻尔的原子模型参考答案一、选择题1. C 解析：释放的光子能量为：，所以:.2. BC 解析：氢原子的发射光谱是线状谱，故选项A错误；氢原子光谱说明：氢原子只能发出特定频率的光，氢原子能级是分立的，故选项B、C正确；由玻尔理论知氢原子发射出的光子能量由前、后两个能级的能量差决定，即，故选项D错误.3. BC 解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子绕核做圆周运动，静电力提供向心力，即，电子运动的动能，由此可知，离核越远，动能越小.氢原子辐射光子后，总能量减少.由于其动能，跃迁到低能级时，变小，动能变大.因此总能量等于其动能和电势能之和，故知电子的电势能减少，故选项B正确.氢原子的核外电子跃迁到低能级时在离核较近的轨道上运动，半径变小，速度变大，由周期公式π知，电子绕核运动的周期变小，故选项C正确.4. B 解析：由玻尔理论可知，氢原子辐射出光子后，就有从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能就有减少，另由经典电磁理论知，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核子对电子的库仑力：，所以.可见电子运动半径减小，动能增大，再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出能量，所以原子的总能量减少，综上所述只有B选项正确.5. D 解析：A选项，处于n=3能级的氢原子吸收光子能量，电离的最小能量 1.51 eV，又因紫外线的频率大于可见光的频率，所以紫外线光子的能量≥3.11 V，故A正确.B选项，由能级跃迁理论知，氢原子由高能级向3能级跃迁时，发出光子的能量≤1.51 eV，所以发出光子的能量小于可见光光子能量，由ℎ知，发出光子频率小于可见光光子频率，所以发出的光子为红外线，具有较强的热作用，故B正确. C选项，由能级跃迁理论知，由=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可发出6种频率的光子，故C正确. D选项，由能级跃迁理论知，大量处于4能级的氢原子向低能级跃迁时，发出光子能分别为：0.66 eV(4→3)，2.55 eV(4→2)，12.75 eV(4→1)，1.89 eV(3→2)，12.09 eV(3→1)，10.2 eV(2→1)，所以，只有3→2和4→2跃迁发出的2种频率的光子属于可见光，故D错误.6.B 解析：根据玻尔理论，氢原子吸收光子能量发生跃迁时光子的能量需等于能级差或大于基态能级的绝对值,氦离子的跃迁也是同样的.因为 eV=40.8 eV，选项A是可能的.＝-6.0 eV-（-54.4）eV=48.4 eV=-3.4 eV-(-54.4) eV=51.0 eV，选项C是可能的.=0-(-54.4) eV=54.4 eV,选项D是可能的.所以应选B.∞7.D 解析：根据玻尔理论，原子的能量是不连续的，即能量是量子化的.因此只有那些能量刚好等于两能级间的能量差的光子才能被氢原子吸收，使氢原子发生跃迁.当氢原子由基态向2,3,4轨道跃迁时吸收的光子能量分别为：＝＝-3.4 eV-（-13.6）eV＝10.20 eV.＝＝-1.51 eV-（-13.6）eV＝12.09 eV.＝＝-0.85 eV-（-13.6）eV＝12.75 eV.而外来光子的能量为12.30 eV，不等于某两能级间的能量差，故不能被氢原子吸收而发生能级跃迁，所以选D.8.CD 解析：氢原子核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道，可能有两种情况：一是由较高能级向较低能级跃迁，即原子的电子由距核远处跃迁到较近处，要放出光子，原子的能量（电子和原子核共有的电势能与动能之和，即能级）要减少，原子的电势能要减小（电场力做正功），电子的动能增加；二是由较低能级向较高能级跃迁，情况与上述相反.根据玻尔理论，在氢原子中，电子绕核做圆周运动的向心力由原子核对电子的吸引力（库仑力）提供，根据得,可见，原子由高能级跃迁到低能级时，电子轨道半径减小，动能增加.由以上分析可知C、D选项正确.9.CD 解析：能使氢原子发生基态电离的最小能量为13.6 eV，能使电子发生跃迁的最小能量为10.2 eV，故选项C、D正确.由跃迁条件可知，氢原子在各能级间跃迁时，只能吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子，即ℎ；当光子的能量大于氢原子的基态电离能时，电子将脱离原子核的束缚而成为自由电子，不末初受氢原子能级间跃迁条件的限制.10.B 解析：氢原子从激发态跃迁到基态过程中可发出的光子种数为，则原子只能发出一种光子，原子能发出3种光子.又由玻尔理论知，光子照射氢原子使其跃迁到高能级时，只能吸收特定频率的光子，则C、D错，答案为B.二、填空题11. 6 解析：（1）由于这群氢原子自发跃迁发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，故可判断这群氢原子的最高能级为4，画出氢原子谱线示意图（如图6所示）可知，这群氢原子自发跃迁时最多可发出6条不同频率的谱线.图612.辐射解析：氢原子从能级跃迁到能级时，放出的能量为ℎ，从能级跃迁到能级时，放出的能量为ℎ，从能级跃迁到能级时，需要的能量为ℎℎℎ,因为＞，所以＞0，即氢原子从能级跃迁到能级时，将辐射光子，由ℎℎℎ得，，所以光子的波长为.三、计算题13. 12.75 eV 跃迁图见图7.图7解析：氢原子从n＞2的某一能级跃迁到2的能级，满足 2.55 eV，，所以 4.基态氢原子要跃迁到4的能级，应提供：ΔeV跃迁图见图7.14.(1)6条（2）3.1×1015 Hz解析：（1）这群氢原子的能级图如图8所示，由图可以判断出，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的光谱线共有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4跃迁到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,代入数据解得:=3.1×1015 Hz.图815.（1）6种（2）3.28×1015 Hz解析：（1）原子处于＝1定态，这时原子对应的能量最低，这一定态是基态，其他的定态均是激发态，原子处于激发态时，不稳定，会自动地向基态跃迁，而跃迁的方式又多种多样.要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子第一条可能轨道上的电子获得能量脱离原子核的引力束缚.原子在的定态向基态跃迁时，可放出光子数为6(种)（2）ℎ≥=13.6 eV=2.176×10-18 J∞Hz=3.28×1015 Hz.得≥∞ℎ16.（1）13.6 eV (2)-27.2 eV (3)0.914×10-7 m (4)1.05×10-3 A解析：（1）设处于基态的氢原子核外电子速度为，则有①电子的动能②①②联立得：＝ eV13.6 eV.（2）=-13.6 eV-13.6 eV=-27.2 eV.（3）设用波长λ的光照射可使其电离ℎℎ m=0.914×10-7 m.（4）等效电流＝,又由π得＝π＝1.05×10-3 A. 所以＝π。

新鲁科版物理选修3-5课堂练习：玻尔的原子模型

课时跟踪检测（五）玻尔的原子模型―、基础题題熟1.［多选］关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的有（）A. 它彻底否定了经典的电磁理论B•它发展了卢瑟福的核式结构学说C•它完全抛弃了经典的电磁理论D.它引入了普朗克的量子观点解析：选BD 原子核式结构模型与经典电磁理论不能解释原子的稳定性，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量子化的概念，提出了量子化的原子模型；但在玻尔的原子模型中仍然认为原子中有一很小的原子核，电子在核外绕核做匀速圆周运动，电子受到的库仑力提供向心力，并没有完全抛弃经典的电磁理论。

故正确答案为B、D。

2•根据玻尔的原子结构理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指（）A •电子的动能B. 电子的电势能C .电子的电势能与动能之和D .电子的动能、电势能和原子核能之和解析：选C 根据玻尔理论可知，电子在各条可能轨道上运动的能量是指电子的动能和电势能之和，故C正确，A、B、D错误。

3. 根据玻尔模型，原子中电子绕核运转的半径（）A •可以取任意值B.可以在某一范围内取任意值C .可以取一系列不连续的任意值D •是一系列不连续的特定值解析：选D 由玻尔理论“轨道量子化”可知电子绕核运转的轨道半径是一系列不连续的特定值，D正确，A、B、C错误。

4. ［多选］下面关于玻尔理论的解释中，正确的说法是（）A •原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量B.原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量C •原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子D .原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的解析：选ABD 根据玻尔原子理论可以判定选项A、B、D均正确；原子从一种定态跃迁到另一种定态时，可能辐射一定频率的光子，也可能吸收一定频率的光子，故选项不正确。

5.如图所示为氢原子的四个能级，其中 ------------- E i 为基态，若氢原子A 处于激发态:-E 2,氢原子B 处于激发态E 3,则下列说法正确的是（）A •一个A 可能辐射出3种频率的光子---------------- £LB •一个B 可能辐射出2种频率的光子C • A 一定能够吸收 B 发出的光子并跃迁到能级 E 4D • B 一定能够吸收 A 发出的光子并跃迁到能级E 4解析：选B A 只能辐射一种光子，B 有辐射3种光子的可能性，但只有一个原子，所以辐射时只能沿一条路径辐射，即B 可能辐射两种光子或一种光子，选项A 错误，B 正确。

(完整版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)

1．氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是（B）A．动能变大，势能变小，总能量变小B．动能变小，势能变大，总能量变大C．动能变大，势能变大，总能量变大D．动能变小，势能变小，总能量变小2．下列叙述中，哪些符合玻尔理论（ABC）A．电子可能轨道的分布是不连续的B．电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时，原子将辐射或吸收一定的能量C．电子的可能轨道上绕核做加速运动，不向外辐射能量D．电子没有确定的轨道，只存在电子云3．大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是（ B ）A．4条B．10条C．6条D．8条4．对玻尔理论的评论和议论，正确的是（BC）A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C．玻尔理论的成功之处是引入量子观念D．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念5．氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时，其有关物理量的关系是（BC ）A．半径r1＞r2 B．电子转动角速度ω1＞ω2C．电子转动向心加速度a1＞a2 D．总能量E1＞E26．已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有（D ）A．用波长为600nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离B．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子D．氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子7．氢原子从能级A跃迁到能级B，吸收频率v1的光子，从能级A跃迁到能级C 释放频率v2的光子，若v2＞v1则当它从能级C跃迁到能级B将（D）A．放出频率为v2-v1的光子B．放出频率为v2+ v1的光子C．吸收频率为v2- v1的光子D．吸收频率为v2+v1的光子8．已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV，第二能级E2=-3.4eV．如果氢原子吸收______eV的能量，立即可由基态跃迁到第二能级．如果氢原子再获得1.89eV的能量，它还可由第二能级跃迁到第三能级，因此氢原子第三能级E3=_____eV．10.2 -1.511．玻尔在他的原子模型中所做的假设有（ABC）A．原子处于成为定态的能量状态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量；B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的；C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射或吸收一定频率的光子；D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于绕核做圆周运动的频率。

高中物理选修3--5同步精品资料18.4玻尔的原子模型作业Word版含答案

1. 对玻尔理论的评论，正确的选项是( )A.玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不合用于原子系统，也说了然电磁理论不合用于电子运动B.玻尔理论成功地解说了氢原子光谱的规律C.玻尔理论的成功之处是引入量子看法D.玻尔理论的成功之处是它保存了经典理论中的一些看法，如电子轨道的看法2. 如下图，一群处于基态的氢原子汲取某种光子后，、ν、ν 三种频次的光子，向外辐射ν1 23且ν，则()1 >ν2>ν3A. 被氢原子汲取的光子的能量为hν1B. 被氢原子汲取的光子的能量为hν2C.ν1=ν2+ν3D.hν1=hν2+hν33.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，以下说法中正确的是()A.氢原子的能量增添B.氢原子的能量减少C.氢原子要汲取必定频次的光子D.氢原子要放出必定频次的光子4. 对于玻尔的原子模型，以下说法正确的选项是()A . 原子能够处于连续的能量状态中B.原子的能量状态不是连续的C.原子中的核外电子绕核做加快运动必定向外辐射能量D. 原子中的电子绕核运动的轨道半径是连续的5.汞原子的能级图如下图。

现让一束单色光照耀到大批处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不一样频次的单色光。

那么，对于入射光的能量，以下说法正确的选项是()A. 可能大于或等于7. 7 eVB. 可能大于或等于8. 8 eVC. 必定等于 7. 7 eVD.包括 2. 8 eV 、4. 9 eV、 7. 7 eV 三种6.用光子能量为 E 的单色光照耀容器中处于基态的氢原子，停止照耀后，发现该容器内的氢能够开释出三种不一样频次的光子，它们的频次由低到高挨次为ν、ν、ν。

由此可知，开1 2 3始用来照耀容器的单色光的光子能量能够表示为( )A. hν1B. hν31+ν2) 1+ν2+ν3)C. h(ν D . h( ν7.已知氢原子的基态能量为 E1，激发态能量 E n= ，此中 n= 2， 3，。

2021-2022学年鲁科版选修3-5 2.3波尔的原子模型课后检测(解析版)

2021-2022学年鲁科版选修3-52.3波尔的原子模型课后检测〔解析版〕1．原子的能量量子化现象是指( )A ．原子的能量是不可以改变的B ．原子的能量与电子的轨道无关C ．原子的能量状态是不连续的D ．原子具有分立的能级【解析】根据玻尔理论，原子处于一系列不连续的能量状态中，这些能量值称为能级，原子不同的能量状态对应不同的圆形轨道，故C 、D 选项正确．【答案】 CD2．氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 ( )A ．氢原子的能量减小，电子的动能增加B ．氢原子的能量增加，电子的动能增加C ．氢原子的能量减小，电子的动能减小D ．氢原子的能量增加，电子的动能减小【解析】氢原子的电子由外层轨道向内层轨道跃迁时，要辐射光子，辐射光子就是辐射能量，根据能量守恒定律，氢原子能量应减小，电子动能变化那么由动能与轨道半径的关系判断，电子绕核做匀速圆周运动，由k e 2r 2＝mv 2r 得E k ＝ke 22r，可知r 越小，动能越大．【答案】 A3．一个氢原子从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级，该氢原子( )A ．放出光子，能量增加B ．放出光子，能量减少C ．吸收光子，能量增加D ．吸收光子，能量减少【解析】氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，应选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．【答案】 B4．一个氢原子处于第三能级时，外面射来了一个波长为6.63×10－7m 的光子，以下说法中正确的选项是( )A ．氢原子不吸收这个光子B ．氢原子被电离，电离后电子的动能约为0.36 eVC ．氢原子被电离，电离后电子的动能为0 eVD ．氢原子吸收这个光子后跃迁到更高能级λ＝6.63×10－7m 的光子的能量E ＝hc λ＝6.63×10－34×3.0×1086.63×10－7 J ＝3.0×10－19 J ＝1.875 eV ，这个值大于氢原子处于第三能级时的电离能．因此氢原子会发生电离，电离后电子的动能E k ＝1.875 eV －1.51 eV ＝0.365 eV.选项B 正确．【答案】 B5．如图2－3－2所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n ＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，那么照射氢原子的单色光的光子能量为( )图2－3－2A ．13.6 eVB ．3.4 eVC ．10.2 eVD ．12.09 eV【解析】受激的氢原子自发地发出3种不同频率的光，可知这些氢原子处于n ＝3激发态，光子的能量满足hν＝E 3－E 1＝12.09 eV ，D 正确．【答案】 D6．用一束单色光照射处于基态的一群氢原子，这些氢原子吸收光子后处于激发态，并能发射光子．现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种，分别为ν1、ν2和ν3，且ν1＜ν2＜ν3.那么入射光子的能量应为( )A ．hν1B ．hν2C ．h (ν1＋ν2)D ．hν3【解析】处于基态的一群氢原子，受激后发射的三种光子中频率最大的为ν3，且ν3＝ν1＋ν2，要发射出这种光子，氢原子应激发到与基态能级差为hν3的能级上，所以，入射光的能量应为hν3或h (ν1＋ν2)，C 、D 选项正确．【答案】 CD7．氢原子处于激发态的能量E n ＝E 1n 2，式中E 1为基态的能量E 1n ＝4激发态的一群氢原子来说，可能发生的辐射是( )A ．能够发出五种能量不同的光子B ．能够发出六种能量不同的光子C ．发出的光子的最大能量是12.75 eV ，最小能量是0.66 eVD ．发出的光子的最大能量是13.6 eV ，最小能量是0.85 eV【解析】最大能量是从n ＝4的激发态跃迁到基态，最小能量是从n ＝4的激发态跃迁到n ＝3的激发态，由N ＝n －1n2知最多辐射的光子数为6种，最大能量为12.75 eV ，最小能量为0.66 eV.选项B 、C 正确．【答案】 BC8．根据玻尔理论的氢原子模型，量子数n 越大，那么( )A ．电子运动轨道半径越大B ．核外电子绕核运行速率越大C ．氢原子定态能量越大D ．核外电子的电势能越大【解析】由r n ＝n 2r 1知A 正确；电子绕核运动满足ke 2r 2＝mv 2r ，知v ＝ke 2mr n ＝e n k mr 1，故B 错误；由于E n ＝E 1n 2，E 1＝－13.6 eV ，n 越大，定态能量越大，C 正确；电子远离原子核，电场力做负功，电势能增加，D 正确．【答案】 ACD9．氢原子从能量为E 1的较高激发态跃迁到能量为E 2的较低激发态，设真空中的光速为c ，那么( )A ．吸收光子的波长为c E 1－E 2h B ．辐射光子的波长为c E 1－E 2h C ．吸收光子的波长为ch E 1－E 2 D ．辐射光子的波长为ch E 1－E 2【解析】由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低能级跃迁时辐射光子，由关系式hν＝E 1－E 2，得ν＝E 1－E 2h ，又因λ＝c ν，故辐射光子波长为λ＝ch E 1－E 2，选项D 正确．【答案】 D10．氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光的频率为ν1，从能级n 跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为ν2，普朗克常量为h ，假设氢原子从能级k 跃迁到能级m ，那么( )A ．吸收光子的能量为hν1＋hν2B ．辐射光子的能量为hν1＋hν2C ．吸收光子的能量为hν2－hν1D ．辐射光子的能量为hν2－hν1【解析】氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光，说明能级m 高于能级n ，而从能级n 跃迁到能级k 时吸收紫光，说明能级k 也比能级n 高，而紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以hν2>hν1，因此能级k 比能级m 高，所以假设氢原子从能级k 跃迁到能级m ，应辐射光子，且光子能量应为hν2－hν1.应选项D 正确．【答案】 D11．按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量________(选填“越大〞或“越小〞)．氢原子的基态能量为E 1(E 1<0)，电子质量为m ，基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为________(普朗克常量为h )．【解析】轨道半径越大，能量越高，由电离能定义及能量守恒，得hν＋E 1＝12mv 2 得v ＝ 2hν＋E 1m. 【答案】越大 2hν＋E 1m12．氢原子处于基态时，原子的能量为E 1＝－13.6 eV ，求：(1)当氢原子从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)假设要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的光子照射氢原子？(3)一群氢原子在n ＝4能级时可放出几种不同能量的光子？画出能级图，并标出这些光谱线．【解析】 (1)由公式E n ＝E 1n2，而 E 1＝－13.6 eV 可得E 2＝－3.4 eV ，E 3＝－1.51 eV辐射光子能量E ＝E 3－E 2＝(－1.51 eV)－(－3.4 eV)＝1.89 eV.而E ＝hν＝h cλ那么λ＝hc E ＝6.63×10－34×3×1081.89×1.6×10－19 m ＝6.58×10－7m. (2)由于E 1＝－13.6 eV电子电离后E ∞＝0.入射光子能量 E ＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV由E ＝hν得ν＝E h ＝13.6×1.6×10－196.63×10－34 Hz ＝3.28×1015Hz.(3)处于n＝4的能量状态的原子向低能级跃迁放出不同能量的光子，种数为C24＝4×32＝6种．【答案】(1) 6.58×10－7 m(2)3.28×1015 Hz(3)6种光谱线如下图。

物理选修3-5成长训练：第十八章 4.玻尔的原子模型含

主动成长夯基达标1.根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指( ) A.电子的动能 B.电子的电势能C.电子的动能与电势能之和D.电子的动能、电势能和原子核能量之和思路解析：根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑引力为向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能与电势能，所以选项C 正确. 答案：C2.氢原子的基态能量为E 1，如图18-4-3所示，四个能级图正确代表氢原子能级的是( )图18-4-3思路解析：根据氢原子能级图的特点：上密下疏，再联系各激发态与基态能级间关系121E n E =，可判断C 对. 答案：C3.氢原子辐射出一个光子后，则( ) A.电子绕核旋转半径增大 B.电子的动能增加 C.氢原子电势能增加 D.原子的能级值增大思路解析：由玻尔理论可知，氢原子辐射出光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减少，另由经典电磁理论，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核子对电子的库仑力：r v m r ke 222=，所以rke mv E k 22122==.可见电子运动半径减小，动能越大，再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出能量，所以原子的总能量减少，综上所述只有选项B 正确. 答案：B4.原子的能量量子化现象是指( ) A.原子的能量是不可改变的 B.原子的能量与电子的轨道无关C.原子的能量状态是不连续的D.原子具有分立的能级思路解析：正确理解玻尔理论中量子化概念是解题的关键.根据玻尔理论,原子处于一系列不连续的能量状态中,这些能量值称为能级,原子不同的能量状态对应于不同的圆形轨道,故选项C 、D 正确. 答案：CD5.氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，以下说法正确的是（） A.电子的动能减小，电势能增大 B.电子的动能增大，电势能减小C.电子绕核旋转的半径减小，周期变小D.电子绕核旋转的半径增大，周期变大思路解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子绕核做圆周运动，静电力提供向心力，即rv m r ke 222=，电子运动的动能r ke mv E k 22122==，由此可知，离核越远，动能越小. 氢原子辐射光子后，总能量减少.由于其动能rke E k 22=,跃迁到低能级时，r 变小，动能变小，因总能量E 等于其动能和电势能之和，可知电子的电势能越小.氢原子的核外电子跃迁到低能级时在离核较近的轨道上运动，半径变小，速度变大，由周期公式vrT π2=知，电子绕核运动的周期变小. 综上所述，选项B 、C 正确. 答案：BC6.欲使处于基态的氢原子被激发，下列措施可行的是 ……（） A.用10.2eV 的光子照射 B.用11 eV 的光子照射 C.用14eV 的光子照射 D.用10 eV 的光子照射思路解析：用氢原子能级图算出10.2 eV 为第2能级与基态之间的能级差，能使氢原子被激发，而大于13.6 EV 的光子能使氢原子电离. 答案：AC7.氢原子的量子数越小，则( ) A.电子轨道半径越小 B.原子的能量越小 C.原子的能量越大 D.原子的电势能越小思路解析：该题的物理图景是库仑引力提供电子绕核运动的向心力，可类比地球和人造卫星的运动来理解学习.根据玻尔理论，不同的轨道对应不同的能级，对应不同的量子数，量子数越小，则氢原子核外电子轨道半径减小，对应能量减小.由于静电引力做正功，电子动能越大，电子的电势能越小. 答案：ABD8.光子的发射和吸收过程是( )A.原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B.原子不能从低能级向高能级跃迁C.原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级D.原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值思路解析：解决此题要注意以下两个问题：一、原子的跃迁条件；二、关系式h ν=E m -E n (m ＞n ).由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态不稳定，可自发地向低能级发生跃迁，以光子的形式放出能量.光子的吸收是光子发射的逆过程，原子在吸收光子后，会从较低能级向较高能级跃迁，但不管是吸收光子还是发射光子，光子的能量总等于两能级之差，即h ν=E m -E n (m ＞n )，故选项C 、D 正确. 答案：CD9.氢原子从能量为E 1的较高激发态跃迁到能量为E 2的较低激发态，设真空中的光速为c ，则( )A.吸收光子的波长为hE E c )(21- B.辐射光子的波长为hE E c )(21- C.吸收光子的波长为21E E ch-D.辐射光子的波长为21E E ch-思路解析：由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低能级跃迁时辐射光子，由关系式h ν=E 1-E 2得，h E E v 21-=，又v c =λ，故辐射光子波长为21E E ch-=λ,选项D正确.答案：D10.氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时，辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应.那么，处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的各种频率的光可能使此金属板发生光电效应的至少有( )A.1种B.2种C.3种D.4种思路解析：原子在跃迁时发出的光子频率由始、末能级能量之差决定，即h ν=E m -E n ，且能级越高，相邻能级的差值越小（在氢原子能级图上表现为上密下疏的特点）.发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率.本题未知该金属的极限频率，但可以用比较的办法来确定肯定能发生光电效应的频率.氢原子由高能级E 3向低能级跃迁的可能情形为3→1,3→2,2→1三种.其中3→1发出的光子频率大于2→1发出光子的频率，3→2发出的光子频率小于2→1发出的光子频率，已知2→1发出的光子能发生光电效应，则3→1发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而3→2发出的光子无法判定是否能发生光电效应.因此辐射出的三种频率的光能使此金属板发生光电效应的至少有2种. 答案：B11.某金属的极限波长恰等于氢原子由n =4能级跃迁到n =2能级所发出的光的波长.现在用氢原子由n =2能级跃迁到n =1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏？思路解析：设氢原子由n =4能级跃迁到n =2能级发出的光子波长为λ0，由n =2能级跃迁到n =1能级发出的光子波长为λ，则24λch E E =-λchE E =-12根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能为λλchchE k -=)11(0λλ-=hc)(2412hcE E hc E E hc ---= =2E 2-E 1-E 4=2×(-3.4) eV+13.6 eV+0.85 eV =7.65 eV. 答案：7.65 eV12.已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1=0.528×10-10m ，量子数为n 的能级值为eV 6.132nE n -=. （1）求电子在基态轨道上运动的动能.（2）有一群氢原子处于量子数n =3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线？（3）计算这几种光中波长最短的波长. （静电力常量k =9×109N·m 2/C 2,电子电荷量e =1.6×10-19C ，普朗克常量h =6.63×10-34J·s,真空中光速c =3.00×108 m/s ）思路解析：由nnnr mv r ke 222=，可计算出电子在任意轨道上运动的动能nn kn r ke mv E 22122==,且E k n =|E n |,E p n =2E n ，并由此计算出相应的电势能E p n . （1）核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，则121212r mv r ke =,又知221mv E k =故电子在基态轨道的动能为：2122r ke E k =J 1052.02)106.1(109102199--⨯⨯⨯⨯⨯= =2.18×1018 J =13.6 eV.（2）当n =1时，能级值为13.6eV eV 16.1321-=-=E 当n =2时，能级值为eV 4.3eV 26.1322-=-=E 当n =3时，能级值为1.51eV eV 36.1323-=-=E . 能发出的光谱线分别为3→2,2→1,3→1共3种，能级图见右图.（3）由E 3向E 1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短. h ν=E 3-E 1,又知λcv =则有m 101.03m 106.109.121031063.67783413---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=-=E E hc λ. 答案：（1）13.6 eV （2）略（3）1.03×10-7 m。

4.玻尔的原子模型能级知识点讲解汇总附练习高中物理选修3-5Word含答案

4. 玻尔的原子模型能级学习目标知识脉络1.知道玻尔原子构造理论的主要内容．(重点)2.认识能级、跃迁、能量量子化及基态、激发态等看法．(重点 )3.会用玻尔的原子构造理论解说氢光谱． ( 重点、难点 )4.认识玻尔原子构造理论的意义 .玻尔的原子构造理论[先填空 ]1．玻尔原子构造理论的主要内容(1)电子环绕原子核运动的轨道不是随意的，而是一系列分立的、特定的轨道．当电子在这些轨道上运动时，原子是稳固的，不向外辐射能量，也不汲取能量，这些状态称为定态．(2)原子处在定态的能量用 E n表示，此时电子以 r n的轨道半径绕核运动， n 称为量子数．当原子中的电子从必定态跃迁到另必定态时，发射或汲取一个光子，光子的能量hν＝ E n－ E m.上式被称为玻尔频次条件，式中 E n和 E m分别是原子的高能级和低能级．这里的“跃迁”能够理解为电子从一种能量状态到另一个能量状态的刹时过渡．2．轨道量子化和能级(1)轨道量子论在玻尔原子构造模型中，环绕原子核运动的电子轨道只好是某些分立值，所以电子绕核运动的轨道是量子化的．(2)能级不一样状态的原子有不一样的能量，所以原子的能量是不连续的，这些不一样的能量值称为能级．[再判断 ]1．玻尔的原子构造理论以为电子的轨道是量子化的．( √)2．电子汲取某种频次的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态．( √)3．电子能汲取随意频次的光子发生跃迁．( ×)[后思虑 ]1．玻尔的原子模型轨道与卢瑟福的行星模型轨道能否同样？【提示】不一样．玻尔的原子模型的电子轨道是量子化的，只有当半径的大小切合必定条件时才有可能．卢瑟福的行星模型的电子轨道是随意的，是能够连续变化的．2．电子由高能量状态跃迁到低能量状态时，开释出的光子的频次能够是随意值吗？【提示】不可以够．因各定态轨道的能量是固定的，由hν＝ E m－ E n可知，跃迁时开释出的光子的频次，也是一系列固定值．1．轨道量子化轨道半径只好是一些不连续的、某些分立的值，不行能出现介于这些轨道半径之间的其他值．2．能量量子化(1)电子在可能轨道上运动时，固然是变速运动，但它其实不开释能量，原子是稳固的，这样的状态也称之为定态．(2)因为原子的可能状态 ( 定态 ) 是不连续的，拥有的能量也是不连续的．这样的能量值，称为能级．量子数 n 越大，表示能级越高．(3)原子的能量包含：原子的原子核与电子所拥有的电势能和电子运动的动能．3．跃迁：原子从一种定态( 设能量为E2)跃迁到另一种定态( 设能量为E1)时，它辐射(或汲取 ) 必定频次的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，可见，电子假如从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上．玻尔将这类现象叫作电子的跃迁．1． ( 多项选择 ) 对于玻尔的原子模型，下陈说法中正确的有()A．它完全否认了经典的电磁理论B．它发展了卢瑟福的核式构造学说C．它完整扔掉了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论【分析】原子核式构造模型与经典电磁理论的各种矛盾说明，经典电磁理论已不合用于原子系统，玻尔从光谱学成就获得启迪，利用普朗克的能量量子化的看法，提出了量子化的原子模型；但在玻尔的原子模型中仍旧以为原子中有一很小的原子核，电子在核外绕核做匀速圆周运动，电子遇到的库仑力供给向心力，并无完整扔掉经典的电磁理论．【答案】BD2． ( 多项选择 ) 由玻尔理论可知，以下说法中正确的选项是()A．电子绕核运动有加快度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它其实不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是连续的D．原子的轨道是不连续的【分析】依照经典物理学的看法，电子绕核运动有加快度，必定会向外辐射电磁波，很短时间内电子的能量就会消逝，与客观事实相矛盾，由玻尔理论可知选项A、C错， B正确；原子轨道是不连续的， D 正确．【答案】BD解决玻尔原子模型的重点(1)电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量．(2)原子辐射的能量与电子绕核运动没关，只由跃迁前后的两个能级差决定．(3)处于基态的原子是稳固的，而处于激发态的原子是不稳固的．(4)原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能量大；轨道半径小，原子的能量小．用玻尔的原子构造理论解说氢光谱玻尔原子构造理论的意义[先填空 ]1．氢原子的能级构造(1) 氢原子在不一样能级上的能量和相应的电子轨道半径为 1 E n＝E2( n＝1,2,3，)； r n＝n(＝1,2,3 ， ) ，式中 1 ≈－ 13.6 eV ，1＝×10－10 m.2 1n r n E r(2)能量最低的状态叫做基态，其余状态叫做激发态．(3)氢原子的能级构造图 ( 如图 2-4-1 所示 )图 2-4-12．玻尔理论对氢光谱的解说(1)解说巴尔末公式①依照玻尔理论，从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的波长计算公式为：1 ＝－1 1 1E 2－2，λhc m nE1②用实质数据代入计算，－hc与巴尔末公式中的里德伯常量切合得很好．(2)解说氢原子光谱的不连续性原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后两个能级差，因为原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线．[再判断 ]1．氢原子能级的量子化是氢光谱不连续的成因．( √)2．玻尔理论能很好地解说氢光谱为何是一些分立的亮线．( √)3．巴尔末公式是玻尔理论的一种特别状况．( √)4．玻尔理论能成功地解说氢光谱．( √)[后思虑 ]玻尔原子构造理论的意义是什么？【提示】(1) 成功之处：玻尔理论将量子看法引入原子模型，提出了定态和跃迁的概念，比较圆满地解说了氢光谱的实验规律，推进了量子理论的发展．(2)限制性：保存了经典粒子的看法，把电子的运动仍旧看做经典力学描绘下的轨道运动，它不可以说明谱线的强度和偏振状况，在解说有两个以上电子的原子的复杂光谱时碰到了困难．1．能级图的理解如图 2-4-2 所示为氢原子能级图．图 2-4-2(1) 能级图中n 称为量子数，E1代表氢原子的基态能量，即量子数n＝1时对应的能量，其值为－ 13.6 eV.E n代表电子在第n 个轨道上运动时的能量．(2)作能级图时，能级横线间的距离和相应的能级差相对应，能级差越大，间隔越宽，所以量子数越大，能级越密，竖直线的箭头表示原子跃迁方向，长度表示辐射光子能量的大小， n＝1是原子的基态， n→∞是原子电离时对应的状态．2．能级跃迁：处于激发态的原子是不稳固的，它会自觉地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁抵达基态．所以一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条n n－2数为 N＝＝ C .2 n3．光子的发射：原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，发射光子的频率由下式决定．hν＝ E m－E n( E m、 E n是始末两个能级且m>n)能级差越大，放出光子的频次就越高．4．使原子能级跃迁的两种粒子——光子与实物粒子(1)原子假如汲取光子的能量而被激发，其光子的能量一定等于两能级的能量差，不然不被汲取，不存在激发到n 能级时能量有余，而激发到n＋1时能量不足，则可激发到n 能级的问题．(2)原子还可汲取外来实物粒子 ( 比如，自由电子 ) 的能量而被激发，因为实物粒子的动能可部分地被原子汲取，所以只需入射粒子的能量大于两能级的能量差值 ( E＝E n－E k ) ，便可使原子发生能级跃迁．3．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子()【导学号： 22482108】A．放出光子，能量增添B．放出光子，能量减少C．汲取光子，能量增添D．汲取光子，能量减少【分析】氢原子从高能级向低能级跃迁时，将以辐射光子的形式向外放出能量，应选项 B正确．【答案】 B4． ( 多项选择 ) 欲使处于基态的氢原子激发或电离，以下举措可行的是 ( )A．用 10.2 eV 的光子照射B．用11 eV 的光子照射C．用 14 eV 的光子照射D．用 10 eV 的光子照射【分析】由氢原子的能级图可求得E2－ E1＝－3.40 eV10.2 eV 是第二能级与基态之间的能量差，处于基态的氢原子汲取－ ( － 13.6)eV10.2 eV＝ 10.2 eV ，即的光子后将跃迁到第二能级态，可使处于基态的氢原子激发， A 对；E m－E1≠11 eV，即不知足玻尔理论对于跃迁的条件， B 错；要使处于基态的氢原子电离，照射光的能量须≥eV，而14 eV＞eV，故14 eV 的光子可使基态的氢原子电离， C 对；E m－E1≠10 eV，既不知足玻尔理论对于跃迁的条件，也不可以使氢原子电离， D 错．【答案】AC5． ( 多项选择 ) 已知氢原子的能级图如图2-4-3所示，现用光子能量介于10～ 12.9 eV 范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则以下说法中正确的选项是()【导学号： 22482027】图 2-4-3A．在照射光中可能被汲取的光子能量有无数种B．在照射光中可能被汲取的光子能量只有3 种C．照射后可能观察到氢原子发射不一样波长的光有6 种D．照射后可能观察到氢原子发射不一样波长的光有3 种【分析】依据跃迁规律hν＝E m－ E n和能级图，可知A 错，B 对；氢原子汲取光子后能跃迁到最高为n＝4的能级，能发射的光子的波长有C24＝ 6 种，故C对， D 错．【答案】BC6．氢原子基态的能量为E1＝－13.6 eV. 大批氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的全部的光子中，频次最大的光子能量为－0.96 E1，频次最小的光子的能量为______eV( 保存2 位有效数字) ，这些光子可拥有______ 种不一样的频次．【分析】频次最大的光子能量为－0.96 E1，即E n－(－13.6 eV)＝－×(－eV) ，n解得 E ＝－0.54 eVn n－可得共有10 种不一样频次的光子．即 n＝5，从 n＝5能级开始，依据2从＝ 5 到＝ 4 跃迁的光子频次最小，依据＝ 5－ 4可得频次最小的光子的能量为n n E E EeV.【答案】10能级跃迁规律大批处于 n 激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可辐射n n－种频次的光子．一个2处于 n 激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可辐射( n－1) 种频次的光子．3.光的波粒二象性学习目标知识脉络1.知道什么是康普顿效应及康普顿散射实验原理． ( 重点 )2．理解光的波粒二象性，认识光是一种概率波 .康普顿效应[先填空 ]1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的流传方向发生偏转，这类现象叫光的散射．湛蓝的天空、殷红的彩霞是大气层对阳光散射形成的，夜晚探照灯或激光的光柱，是空气中微粒对光散射形成的．2．康普顿效应康普顿在研究石墨对X 射线的散射时，发此刻散射的X 射线中，除原波长外，还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线．X 射线经物质散射后波长变长的现象，称为康普顿效应．3．康普顿的理论当光子与电子相互作用时，既恪守能量守恒定律，又恪守动量守恒定律．在碰撞中光子将能量 hν的一部分传达给了电子，光子能量减少，波长变长．4．康普顿效应的意义康普顿效应表示光子除了拥有能量以外，还拥有动量，深入揭露了光的粒子性的一面，为光子说供给了又一例证．[再判断 ]1．康普顿效应证明了光子不单拥有能量，也拥有动量．( √)2．康普顿效应进一步说明光拥有粒子性．( √)3．光子发生散射时，其动量大小发生变化，但光子的频次不发生变化．( ×)4．光子发生散射后，其波长变大．( √)[后思虑 ]1．太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面能够看到这束光；白日的天空各处都是亮的；宇航员在太空中只管太阳灿烂眼刺眼，其余方向的天空倒是黑的．为何？【提示】地球上存在着大气，太阳光经大气中的微粒散射后传向各个方向；而在太空中的真空环境下，光不再散射，只向前流传．2．光电效应与康普顿效应研究问题的角度有何不一样？【提示】光电效应应用于电子汲取光子的问题，而康普顿效应应用于议论光子与电子碰撞且没有被电子汲取的问题．1．对康普顿效应的理解(1)实验现象X 射线管发出波长为λ0的X射线，经过小孔投射到散射物石墨上．X 射线在石墨上被散射，部分别射光的波长变长，波长改变的多少与散射角有关．(2)康普顿效应与经典物理理论的矛盾依照经典物理理论，入射光惹起物质内部带电粒子的受迫振动，振动着的带电粒子从入射光汲取能量，并向周围辐射，这就是散射光．散射光的频次应当等于粒子受迫振动的频次( 即入射光的频次) ．所以散射光的波长与入射光的波长应当同样，不该当出现波长变长的散射光．此外，经典物理理论没法解说波长改变与散射角的关系．(3)光子说对康普顿效应的解说假设 X 射线光子与电子发生弹性碰撞．①光子和电子相碰撞时，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长．②因为碰撞中互换的能量与碰撞的角度有关，所以波长的改变与散射角有关．2．康普顿的散射理论进一步证明了爱因斯坦的光量子理论，也有力证了然光拥有波粒二象性．1．( 多项选择 ) 美国物理学家康普顿在研究石墨对X 射线的散射时，发此刻散射的X 射线中，除了与入射波长λ 0 同样的成格外，还有波长大于λ 0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的选项是()A．康普顿效应说明光子具动量B．康普顿效应现象说明光拥有颠簸性C．康普顿效应现象说明光拥有粒子性D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增添【分析】康普顿效应说明光拥有粒子性， B 项错误， A、C 项正确；光子与晶体中的电子碰撞时知足动量守恒和能量守恒，故两者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少， D 项错误．【答案】AC2．康普顿效应证明了光子不单拥有能量，也有动量．如图4-3-1 给出了光子与静止电________( 选子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子可能沿__________ 方向运动，而且波长填“不变”“变短”或“变长”) ．图4-3-1【分析】因光子与电子在碰撞过程中动量守恒，所以碰撞以后光子和电子的总动量的3方向与光子碰前动量的方向一致，可见碰后光子运动的方向可能沿 1 方向，不行能沿 2 或方向；经过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由ε＝ hν知，频次变小，再依据 c＝λν知，波长变长．【答案】1变长动量守恒定律不只合用于宏观物体，也合用于微观粒子间的作用；康普顿效应进一步揭露了光的粒子性，也再次证了然爱因斯坦光子说的正确性.光的波粒二象性光是一种概率波[先填空 ]1．光的波粒二象性(1)光既拥有颠簸性又拥有粒子性，既光拥有波粒二象性．光的颠簸性是指光的运动形态拥有各样颠簸的共同特点，如干预、衍射和色散等都有波动的表现．光的粒子性是指光与其余物质相互作用时所互换的能量和动量拥有不连续性，如光电效应、康普顿效应等．(2) 光子的能量和动量①能量：ε＝ hν.h②动量：p＝.λ(3) 意义p 是描绘物质的粒子性的重要物理量；波长λ 和频次ν 是描绘物质的能量ε 和动量h颠簸性的典型物理量．所以ε＝ hν和p＝λ揭露了光的粒子性和颠簸性之间的亲密关系．2．光是一种概率波光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小，所以光是一种概率波．[再判断 ]1．光的干预、衍射、偏振现象说明光拥有颠簸性．( √)2．光子数目越大，其粒子性越显然．( ×)3．光拥有粒子性，但光子又不一样于宏观看法的粒子．( √)4．光子经过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些．( √)[后思虑 ]h1．由公式E＝ hν和λ＝p，能看出颠簸性和粒子性的联系吗？【提示】从光子的能量和动量的表达式能够看出，是h架起了粒子性与颠簸性之间的桥梁．2．在光的单缝衍射实验中，在光屏上放上照相底片，并想法控制光的强度，尽可能使光子一个一个地经过狭缝，曝光时间短时，可看到胶片上出现一些无规则散布的点；曝光时间足够长时，有大批光子经过狭缝，底片上出现一些平行条纹，中央条纹最亮最宽．请思虑以下问题：(1)曝光时间短时，说明什么问题？【提示】少许光子表现出光的粒子性，但其运动规律与宏观粒子不一样，其地点是不确定的．(2)曝光时间足够长时，说明什么问题？【提示】大批光子表现出光的颠簸性，光波强的地方是光子抵达的时机多的地方．(3)暗条纹处必定没有光子抵达吗？【提示】暗条纹处也有光子抵达，不过光子抵达的几率特别小，很难体现出亮度．1．对光的认识的几种学说学说名称微粒说颠簸说电磁说光子说波粒二象性代表人物牛顿惠更斯麦克斯韦爱因斯坦公认光的直线能在真空中传光电效应，光的干播，是横波，光光既有颠簸现象，又实验依照流传、光康普顿效涉、衍射速等于电磁波速有粒子特点的反射应度光是一群光是一种光是由一光是拥有电磁天性内容重点光是一种电磁波份一份光的物质，既有颠簸性弹性粒子机械波子构成的又有粒子性理论领域宏观世界宏观世界微观世界微观世界微观世界2.对光的波粒二象性的理解实验基础表现说明(1) 光子在空间各点出现的可能性大小(1) 光的颠簸性是光子自己光的可用颠簸规律来描绘的一种属性，不是光子之间颠簸干预和衍射(2) 足够能量的光 ( 大批光子 ) 在流传时，相互作用产生的性表现出波的性质(2) 光的颠簸性不一样于宏观(3) 波长长的光简单表现出颠簸性看法的波(1) 当光同物质发生作用时，这类作用是光的“一份一份”进行的，表现出粒子的性(1) 粒子的含义是“不连光电效应、质续”“一份一份”的粒子康普顿效应(2) 少许或个别光子简单显示出光的粒(2) 光子不一样于宏观看法的性子性粒子(3)波长短的光，粒子性明显3.光波是一种概率波在双缝干预实验中，光子经过双缝后，对某一个光子而言，不可以必定它落在哪一点，但屏上各处明暗条纹的不一样亮度，说明光子落在各处的可能性即概率是不同样的．光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小．这就是说光子在空间出现的概率能够经过颠簸的规律来确立，所以说光是一种概率波．3．对于光的波粒二象性，以下说法中正确的选项是()【导学号： 22482062】A．光的频次越高，衍射现象越简单看到B．光的频次越高，粒子性越明显C．大批光子产生的成效常常显示粒子性D．光的波粒二象性否认了光的电磁说不过说某些状况下粒【分析】光拥有波粒二象性，波粒二象性其实不否认光的电磁说，子性显然，某些状况下颠簸性显然，故D错误．光的频次越高，波长越短，粒子性越显然，颠簸性越不显然，越不易看到其衍射现象，故 B 正确、 A 错误．大批光子的行为表现出颠簸性，个别光子的行为表现出粒子性，故C错误．【答案】 B4．( 多项选择 ) 在单缝衍射实验中，中央亮纹的光霸占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设此刻只让一个光子能经过单缝，那么该光子()A．必定落在中央亮纹处B．必定落在亮纹处C．可能落在亮纹处D．可能落在暗纹处【分析】依据光的概率波的看法，对于一个光子经过单缝落在哪处，是不行确立的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．自然也可能落在其余亮纹处，还可能落在暗纹处，只可是落在暗处的概率很小而已，故只有C、 D正确．【答案】CD对光的波粒二象性的两点提示1．光的干预和衍射及偏振说明光拥有颠簸性，而光电效应和康普顿效应是光拥有粒子性的例证．2．颠簸性和粒子性都是光的实质属性，不过在不一样条件下的表现不一样．当光与其余物质发生作用时，表现出粒子的性质；少许或个别光子易显示出光的粒子性；频次高波长短的光，粒子性明显．大批光子在流传时表现为颠簸性；频次低波长长的光，颠簸性明显．对光子落点的理解1．光拥有颠簸性，光的颠簸性是统计规律的结果，对某个光子我们没法判断它落到哪个地点，我们只好判断大批光子的落点地区．2．在暗条纹处，也有光子达到，不过光子数极少．3．对于经过单缝的大批光子而言，绝大部分光子落在中央亮纹处，只有少量光子落在其余亮纹处及暗纹处．六、词语点将（据意写词）。

18.4 玻尔的原子模型同步训练题精选—人教版高中物理选修3-5系列(含答案详解)

第十八章原子结构第1节电子的发现同步训练题一、选择题。

1 (多选)玻尔在提出的原子模型中所做的假设有( )A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做变速运动,但不向外辐射能量B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸收)一定频率的光子D.电子跃迁时辐射的光子频率等于电子绕核做圆周运动的频率2. (多选)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是( )A.氢原子的能量增加B.氢原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子3. (多选)如图所示为氢原子的能级示意图.欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是()A.用11 eV的光子照射B.用12.09 eV的光子照射C.用14 eV的光子照射D.用10 eV的电子照射4.对于基态氢原子,下列说法正确的是( )A.它能吸收10.2eV的光子B.它能吸收11eV的光子C.它能吸收动能为10eV的电子的能量D.它能吸收具有11eV动能的电子的全部动能5.一个氢原子中的电子从一半径为ra的轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的轨道,已知ra>rb,则在此过程中( )A.原子要发出一系列频率的光子B.原子要吸收一系列频率的光子C.原子要吸收某一频率的光子D.原子要辐射某一频率的光子6.(多选)图为氢原子的能级示意图,已知锌的逸出功是3.34eV.对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征,下列说法正确的是( )A.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能发出3种不同频率的光B.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时发出的光照射锌板,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVC.用能量为10.3eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态1D.用能量为14.0eV的光子照射,可使处于基态的氢原子电离7.处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时,只发射波长为λ1,λ2,λ3的三种单色光,且λ1>λ2>λ3,则照射光的波长为( )A.λ1B.λ1+λ2+λ3C.D.8.已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量En=,其中n=2,3,…用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A.-B.-C.-D.-9.(多选)氢原子的能级示意图如图所示,已知可见光的光子的能量范围为1.62~3.11eV.对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征,下列说法正确的是( )A.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁能发出6种不同频率的可见光B.氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光是不可见光C.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光,并发生电离D.用能量为12.5eV的光子照射处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到更高的能级10.氢原子从能级M跃迁到能级N,吸收频率为ν1的光子,从能级M跃迁到能级P释放频率为ν2的光子.则当它从能级N跃迁到能级P时将( )A.放出频率为|ν1-ν2|的光子B.吸收频率为|ν2-ν1|的光子C.放出频率为ν1+ν2的光子D.吸收频率为ν1+ν2的光子二、填空题。

(完整版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)

18.4 玻尔的原子模型课后作业1．氢原子从基态跃迁到激发态时，以下论述中正确的选项是（B）A．动能变大，势能变小，总能量变小B．动能变小，势能变大，总能量变大C．动能变大，势能变大，总能量变大D．动能变小，势能变小，总能量变小2．以下表达中，哪些吻合玻尔理论（ABC）A．电子可能轨道的分布是不连续的B．电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时，原子将辐射或吸取必然的能量C．电子的可能轨道上绕核做加速运动，不向外辐射能量D．电子没有确定的轨道，只存在电子云3．大量原子从n=5 的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数是（B）A．4条B．10 条C．6条D．8 条4．对玻尔理论的讨论和讨论，正确的选项是（BC）A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说了然电磁理论不适用于电子运动B．玻尔理论成功地讲解了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立确定了基础C．玻尔理论的成功之处是引入量子见解D．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些见解，如电子轨道的见解5．氢原核外电子分别在第1、 2 条轨道上运动时，其有关物理量的关系是（BC ）A ．半径 r1＞ r2B．电子转动角速度ω1＞ω2C．电子转动向心加速度 a1＞a2D．总能量 E1＞ E26．已知氢原子基态能量为-13.6eV，以下说法中正确的有（D）A ．用波长为 600nm 的光照射时，可使牢固的氢原子电离B．用光子能量为 10.2eV 的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离C．氢原子可能向外辐射出11eV 的光子D．氢原子可能吸取能量为 1.89eV 的光子7．氢原子从能级 A 跃迁到能级 B ，吸取频率v1的光子，从能级 A 跃迁到能级 C释放频率 v2的光子，若 v2＞ v1则当它从能级 C 跃迁到能级 B 将（D）A ．放出频率为 v2- v1的光子B．放出频率为 v2+ v1的光子C．吸取频率为 v2- v1的光子D．吸取频率为 v2+ v1的光子8．已知氢原子的基态能量是 E 1 =-13.6eV ，第二能级 E2=-3.4eV ．若是氢原子吸取______eV 的能量，马上可由基态跃迁到第二能级．若是氢原子再获得 1.89eV 的能量，它还可由第二能级跃迁到第三能级，因此氢原子第三能级E3 =_____eV ．10.2 -1.51118.4 玻尔的原子模型课后习题1．玻尔在他的原子模型中所做的假设有（ABC）A．原子处于成为定态的能量状态时，诚然电子做变速运动，但其实不向外辐射能量；B．原子的不同样能量状态与电子沿不同样的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的；C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射或吸取必然频率的光子；D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于绕核做圆周运动的频率。

人教版物理选修3-5检测：第十八章第4节玻尔的原子模型 Word版含答案

第十八章原子结构4 玻尔的原子模型1．(多选)关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有( )A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B．它发展了卢瑟福的核式结构学说C．它完全抛弃了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论解析：玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故A错误，B正确；它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多的引入经典力学所困，故C错误，D正确．答案：BD2．(多选)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是( )A．核外电子受力变小B．原子的能量减少C．氢原子要吸收一定频率的光子D．氢原子要放出一定频率的光子解析：由玻尔理论知，当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，要放出能量，故要放出一定频率的光子；电子的轨道半径减小了，由库仑定律知它与原子核之间的库仑力增大了．故A、C错误，B、D正确．答案：BD3.(多选)如图所示给出了氢原子的6种可能的跃迁，则它们发出的光( )A．a的波长最长B．d的波长最长C．f比d的能量大D．a频率最小解析：能级差越大，对应的光子的能量越大，频率越大，波长越小．答案：ACD4.如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，则可能观测到氢原子发射的不同波长的光有( )A．15种B．10种C．4种D．1种解析：基态的氢原子的能级值为－13.6 eV，吸收13.06 eV的能量后变成－0.54 eV，原子跃迁到了第5能级，由于氢原子是大量的，故辐射的光子种类是n（n－1）2＝5×（5－1）2＝10(种)．答案：B5．氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示．( )A．红、蓝—靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝—靛、紫解析：根据跃迁假设，发射光子的能量hν＝E m－E n.如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV的光子，由表格数据判断出它不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV，1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV的光属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV，12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV的光属于可见光.1.89 eV的光为红光，2.55 eV的光为蓝—靛光，选项A正确．答案：AA 级抓基础1．(多选)关于玻尔理论，以下叙述正确的是( ) A ．原子的不同定态对应于电子沿不同的圆形轨道绕核运动 B ．当原子处于激发态时，原子向外辐射能量 C ．只有当原子处于基态时，原子才不向外辐射能量 D ．不论当原子处于何种定态时，原子都不向外辐射能量解析：据玻尔理论假设知选项A 正确．不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量，原子只有从一个定态跃迁到另一个定态时，才辐射或吸收能量，所以选项B 、C 错，D 正确．答案：AD2.如图所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( )解析：由ε＝h ν(ν为光的频率)得：波长λ＝cν，从第3能级跃迁到第1能级，能级差最大，知光的频率最大，波长最短；从第3能级跃迁到第2能级，能级差最小，知光的光子频率最小，波长最长，所以波长依次增大的顺序为a 、c 、b .故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C3.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E 1＝－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 eVC．51.0 eV D．54.4 eV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任两个能级的差值，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是电子电离需要吸收的能量，均满足条件，选项A、C、D均可以，而B项不满足条件，所以选B.答案：B4．(多选)氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光．已知其中的两个波长分别为λ1、λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是( ) A．λ1＋λ2B．λ1－λ2C.λ1λ2λ1＋λ2D.λ1λ2λ1－λ2解析：氢原子在能级间跃迁时，发出的光子的能量与能级差相等．如果这三个相邻能级分别为1、2、3能级E3＞E2＞E1，且能级差满足E3－E1＞E2－E1＞E3－E2，根据h cλ＝E高－E低可得可以产生的光子波长由小到大分别为：hcE3－E1、hcE2－E1、hcE3－E2；这三种波长满足两种关系1λ3＝1λ1＋1λ2和1λ3＝1λ2－1λ1，变形可知C、D是正确的．答案：CDB级提能力5.如图画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有( )A．两种B．三种C．四种D．五种解析：一群氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，能够发出六种不同频率的光．六种光子的能量依次为：n＝4到n＝3时：－0.85－(－1.51)＝0.66 eV＜2.22 eV，n＝3到n＝2时：－1.51－(－3.40)＝1.89 eV＜2.22 eV，n＝2到n＝1时：－3.40－(－13.60)＝10.2 eV＞2.22 eV，……前两种不能从金属钾表面打出，故有四种，C对．答案：C6．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则( ) A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν1解析：画出可能的能级图(有两种情况)，再结合能量守恒定律进行筛选．由题意可知能级m高于n，k高于m(紫光频率高于红光)，从m→n有E m－E n＝hν1；①从n→k，E n－E k＝－hν2.②由以上两式，从k→m，E k－E m＝h(ν2－ν1)且ν2＞ν1.由此判断只有D是正确的．另外，此题可画出相应的能级图以帮助分析．答案：D7．用频率为ν0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ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3>ν2>ν1，则( )A．ν0<ν1B．ν3＝ν2＋ν1C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.1ν1＝1ν2＋1ν3解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n＝3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，选项B正确．答案：B8．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠，下列说法中正确的是( )A ．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光波长最短B ．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60 eVC ．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11 eVD ．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝1所发出的光频率最高解析：氢原子从高能级向低能级跃迁放出的能量ΔE ＝E n －E m ，从n ＝3跃迁到n ＝2放出的能量最小，由E ＝hcλ知，λ最长，A 错误．从n ＝3跃迁到n ＝1能级放出的能量最大，E ＝E 3－E 1＝12.09 eV ，由光电效应方程12mv 2m ＝h ν－W 0，得12mv 2m ＝(12.09－2.49)eV ＝9.60 eV ，B 正确、C 错误．根据跃迁规律，能发出的频率数N ＝n （n －1）2＝3种，D 错误．答案：B9．现有一群处于n ＝4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E 1＝－13.6 eV ，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r ，静电力常量为k ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J ·s.则：(1)电子在n ＝4的轨道上运动的动能是多少？ (2)这群氢原子发出的光谱共有几条谱线？ (3)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？解析：(1)电子在n ＝4的轨道上运动的半径为r ′＝16r .根据k e 2r ′2＝m v 2r ′，得E k ＝12mv 2＝k e 22r ′＝k e 232r.(2)C 2n ＝C 24＝6.这群氢原子发光的光谱共有6条． (3)从n ＝4向n ＝1跃迁，发出的光子频率最大．根据h ν＝E 1－E 4＝E 1－E 116，代入数据，得ν＝3.1×1015Hz.答案：(1)ke 232r(2)6 (3)3.1×1015Hz。

高二物理人教版选修3-5(第18.4 玻尔的原子模型) Word版含解析

绝密★启用前第十八章原子结构4.玻尔的原子模型第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有()A．原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但不向外辐射能量B．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的C．电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率2.按照玻尔原子理论，下列表述正确的是()A．核外电子运动轨道半径可取任意值B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C．电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝|E m－E n| D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量3．氢原子放出一个光子后，电子由外轨道跃迁到内轨道，根据玻尔理论氢原子的()A．核外电子的电势能增大B．氢原子的能量增大C．核外电子的动能增大D．核外电子的转动周期变大4．光子的发射和吸收过程是()A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B．原子不能从低能级向高能级跃迁C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级D ．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值5．氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62 eV 到3.11eV 之间．由此可推知，氢原子( )A ．从高能级向n ＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B ．从高能级向n ＝2能级跃迁时发出的光均为可见光C ．从高能级向n ＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D ．从n ＝3能级向n ＝2能级跃迁时发出的光为可见光6．氢原子能级图的一部分如图所示，a 、b 、c 分别表示氢原子在不同能级之间的三种跃迁途径，设在a 、b 、c 三种跃迁过程中，放出的光子的能量和波长分别是E a 、E b 、E c 和λa 、λb 、λc ，则()A ．λb ＝λa ＋λc B.1bλ＝1aλ＋1cλC ．λb ＝λa ·λcD ．E b ＝E a ＋E c7．用频率为ν0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ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则( ) A ．ν0＜ν1B ．ν3＝ν2＋ν1C ．ν0＝ν1＋ν2＋ν3D.11ν＝21ν＋31ν.8．若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线。

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