习题课二 能级及电子跃迁
电子跃迁知识点总结归纳
电子跃迁知识点总结归纳一、电子能级和光谱线1. 能级结构：原子中的电子按照一定的能量排布在能级上，每个能级有一定的能量。
电子跃迁就是指电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程。
2. 能级跃迁：电子从低能级跃迁到高能级时，原子吸收能量；电子从高能级跃迁到低能级时，原子释放能量。
这些能量的差别会导致原子在特定波长范围内吸收或发射光线。
3. 光谱线：当电子跃迁时会放出特定波长的光，这些光波就构成了原子的光谱线。
光谱线可以用来研究原子的结构和性质。
二、辐射跃迁和非辐射跃迁1. 辐射跃迁：当电子从高能级跃迁到低能级时，会放出光子，这种过程称为辐射跃迁。
辐射跃迁是最常见的一种电子跃迁形式。
2. 非辐射跃迁：某些电子跃迁过程不会释放光子，而是通过与原子核或其他电子的相互作用来转移能量。
这种过程称为非辐射跃迁。
非辐射跃迁在一些半导体材料的激子形成中发挥了重要作用。
三、吸收谱和发射谱1. 吸收谱：当原子吸收能量时，电子会跃迁到高能级，吸收的能量与跃迁之间的能级差有关。
通过测量吸收光谱线的位置和强度，可以研究原子的能级结构和能级间的跃迁过程。
2. 发射谱：当原子处于高能级时，电子可能跃迁到低能级并放出能量，这时就会产生发射光谱线。
通过研究发射光谱线的特性，可以了解原子的能级结构和能级间跃迁的能量差。
四、偶极跃迁和非偶极跃迁1. 偶极跃迁：在偶极矩的作用下，电子从一个能级跃迁到另一个能级。
偶极跃迁是最常见的跃迁形式，它是由于电子云的振动引起的。
2. 非偶极跃迁：在某些情况下，电子的跃迁过程不受偶极矩的影响，这种跃迁称为非偶极跃迁。
非偶极跃迁通常发生在原子核旋转或振动等非均匀场中。
五、斯塔克效应和朗道曾谐振分裂1. 斯塔克效应：当原子处于外加电场中时，会对原子的能级结构产生影响，导致能级的分裂和移位。
这种现象称为斯塔克效应。
2. 朗道曾谐振分裂：当原子在强磁场中时，原子能级会发生分裂，这种现象称为朗道曾谐振分裂。
这种分裂是由于电子轨道和自旋在磁场中受到不同的影响引起的。
仪器分析练习题02附答案
一、单选题1. UV-Vis 吸收光谱是由（ ） A. 最内层原子轨道上的电子跃迁产生 B. 原子最外层电子跃迁产生 C. 分子价电子能级跃迁产生D. 分子振动和转动产生2. 下列有关有机化合物外层电子能级跃迁的哪种表述是正确的（ ） A. σ→σ*有最低的能量 B. π→π*最低的能量C. n →π*有最低的能量D. n→σ*可产生波长最大的吸收3. 某化合物在己烷和乙醇中的λmax 分别为305和307 nm ，则该化合物的跃迁是下列哪种跃迁（ ）A. π→π*B. n →π*C. n →σ*D. σ→σ*4. 下列哪种化合物中不存在π→π*跃迁（ ） A. 乙烯B. 丙酮C. 苯乙炔D. 乙醇5. 当pH 由酸性变为碱性，苯酚的最大吸波长将发生何种变化（ ） A. 红移B. 蓝移C. 不变D. 不能确定6. 分光光度计中控制波长纯度的元件是（ ） A. 棱镜B. 光栅C. 狭缝D. 光栅+狭缝7. 某浓度待测物的透射比为T ，若其它条件不变，浓度增大一倍后的透射比应为（ ） A. 2TB. 2/TC. T 2D.T8. 在符合朗伯-比尔定律的范围内，有色物质的浓度、最大吸收波长和吸光度三者的关系为（ ） A. 增大、增大、增大 B. 减小、不变、减小 C. 减小、增大、减小D. 增大、减小、不变9. 指出下列哪种因素不会产生对朗伯-比尔定律的偏差（ ）A. 溶质的离解作用B. 杂散光进入检测器C. 溶液的折射指数增加D. 改变吸收光程长度 10. 下列哪种化合物不太适合作为UV 光谱测定时的溶剂（ ）A. 环己烷B. 甲醇C. 乙腈D. 甲苯11. 质量相同的A 、B 物质（摩尔质量M A >M B ），经过显色测量后所得吸光度相等，则它们的摩尔吸光系数的关系为（ ） A. εA >εBB. εA <εBC. εA =εBD. εA <1/2εB12. 在符合朗伯-比尔定律的范围内，以下说法正确的是（ ）A. 溶液透射比T 越大，说明对光的吸收越强B. 透射比T 与浓度成正比C. 摩尔吸光系数随λ改变，但与浓度无关D. 摩尔吸光系数随λ和浓度而改变13.以下说法正确的是（）A. 透射比与浓度呈直线关系B. 助色团可使生色团的吸收波长红移C. 比色法测定FeSCN+时，应选用红色滤光片D. 玻璃棱镜适合紫外光区14.在吸收光谱曲线中，吸光度的最大值是偶数阶导数光谱曲线的（）A. 极大值B. 极小值C. 零D. 极大或极小值15. 双波长分光光度计和单波长分光光度计的主要区别在于（）A. 光源个数B. 检测器个数C. 吸收池个数D. 使用单色器个数16. 双波长分光光度计的输出信号是（）A. 试样吸收与参比吸收之差B. 试样在λ1与λ2处的吸收之差C. 试样在λ1与λ2处的吸收之和D. 试样在λ1和参比在λ2处的吸收之差17. 示差分光光度法与普通分光光度法的不同之处是（）A. 标准溶液不同 D. 所选测定波长不同B. 参比溶液不同 D. 使用的光程不同18. 用普通分光光度法测定标液c1的透射比为20%，试液透过率为12%；若以示差光度法测定，以c1为参比，则试液的透射比透光度为（）A. 40%B. 50%C. 60%D. 70%19. 某分光光度计的测量误差∆T=0.01，在透射比T=70%时，由测量引起的浓度相对误差为（）A. 2%B. 8%C. 6%D. 4%20. 邻二氮菲法测定铁时，应在加入盐酸羟胺摇匀后应放置至少2分钟后再加显色剂邻二氮菲，若放置时间不足，则分析结果很可能会（）A. 无影响B. 不一定C. 偏低D. 偏高21. 邻二氮菲法测定水中微量铁含量的分析步骤是（）A. 还原－发色－调节pH－比色－酸化B. 酸化－还原－调节pH－发色－比色C. 发色－酸化－还原－调节pH－比色D. 调节pH－发色－还原－酸化－比色22. 在吸光光度法中，有时会出现标准曲线不通过原点的情况，下列哪种情况不会引起这一现象（）A. 吸收池位置放置不当B. 参比溶液选择不当C. 吸收池光学玻璃不洁净D. 显色反应灵敏度较低23．用紫外吸收光谱区别共轭烯烃和α,β-不饱和酮可根据下列哪种吸收带出现与否来判断（）A. K带 B. R带 C. E带 D. B带24. 下列四种化合物λmax的顺序为（）（a）CH CH CH CH2（b）CH CH2C2H5（c）CH CH CH CH2（d）CH CH2C2H5A. b>c>d>aB. a>d>c>bC. b>d>c>aD. a>c>d>b25. 下列关于荧光发射光谱的叙述中正确的是（）A. 发射与激发光谱在任何情况下都是镜像关系B. 发射光谱的形状与激发波长无关C. 发射光谱位于激发光谱的左侧D. 发射光谱就是分子的吸收光谱26. 用波长300 nm的入射光激发硫酸奎宁的稀硫酸溶液时，所产生的300 nm的发射光是（）A. 荧光B. 磷光C. Reyleigh散射D. 无法判断27.分子荧光分光光度计常用的光源是（）A. 空心阴极灯B. 氙灯C. 氘灯D. 碳硅棒28. 荧光分析法是通过测定那种类型的光而达到对物质定性或定量分析的目的（）A. 激发光B. 磷光C. 发射光D. 散射光29. 下列是化学发光仪必须的元件是（）A. 光电倍增管B. 光栅C. 氘灯D. 氙灯30. 荧光物质，随溶液的温度降低，其荧光量子率将（）A. 减小B. 增大C. 不变D. 不能确定31. 极性溶剂会使被测物质的UV-Vis吸收光谱（）A. 消失B. 精细结构更明显C. 发生位移D. 分裂32. 分子的UV-Vis吸收光谱为带状光谱，其原因是（）A. 分子中价电子运动的离域性质B. 分子中价电子能级的相互作用C. 分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁D. 分子电极能级的跃迁伴随着振动、转动能级的跃迁33. 某化合物分子式为C5H8O，其UV光谱上有两个吸收带：λmax=204 nm（εmax=9750）；λmax=314 nm （εmax=38）。
仪器分析_习题集(含答案)
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一、单选题1.已知：h=6.63×10-34 J s则波长为100nm的光子能量为A. 12.4 eVB. 124 eVC. 12.4×105 eVD. 0.124 eV2.某符合朗伯比耳定律的有色溶液，当浓度为c时，其透光度为T0；若浓度增加1倍，此时吸光度为A. T0/2B. 2T0C. -2 lgT0D. (-lgT0)/23.分子光谱是由于而产生的A. 电子的发射B. 电子相对于原子核的运动以及核间相对位移引起的振动和转动C. 质子的运动D. 离子的运动4.共振线是具有的谱线A. 激发电位B. 最低激发电位C. 最高激发电位D. 最高激发能量5. pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于A. 内外玻璃膜表面特性不同B. 内外溶液中H+浓度不同C. 内外溶液的H+活度系数不同D. 内外参比电极不一样6.当pH玻璃电极测量超出电极使用的pH范围的溶液时，测量值将发生"酸差"和"碱差"。
"酸差"和"碱差"将使得所测量pH值分别A. 偏高和偏高B. 偏低和偏低C. 偏高和偏低D. 偏低和偏高7.色谱分析中，要求两组分达到基线分离，分离度应是A. R ≥ 0.1B. R ≥ 0.7C. R ≥ 1D. R ≥ 1.58.在气相色谱分析中，为了测定农作物中含硫农药的残留量，应选用下述哪种检测器?A. 热导池B. 氢火焰离子化C. 电子捕获D. 火焰光度9.红外光谱法中的红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度，可以用来A. 鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团及进行定量分析与纯度鉴定B. 确定配位数C. 研究化学位移D. 研究溶剂效应10.带光谱是由下列哪一种情况产生的?A. 炽热的固体B. 受激分子C. 受激原子D. 单原子离子11.在光学分析法中，采用硅碳棒作光源的是A. 原子光谱B. 分子光谱C. 可见分子光谱D. 红外光谱12.荧光分析法和磷光分析法的灵敏度比吸收光度法的灵敏度A. 高B. 低C. 相当D. 不一定谁高谁低13.氢化物原子化法和冷原子原子化法可分别测定A. 碱金属元素和稀土元素B. 碱金属和碱土金属元素C. Hg和AsD. As和Hg14.经常不用的pH电极在使用前应活化A. 20分钟B. 半小时C. 一昼夜D. 八小时15.下列说法正确的是A. 参比电极是提供电位测量标准的电极，它必须是去极化电极B. 新用玻璃电极不用在水中浸泡较长时间C. 离子选择电极电位选择系数K pot ij越大，该电极对i 离子测定的选择性越好D. 控制电流电解分析法的选择性优于控制电位电解分析法16.在其它色谱条件不变时，若使理论塔板数增加3 倍，对两个十分接近峰的分离度是A. 增加1倍B. 增加3倍C. 增加4倍D. 增加1.7倍17.选择固定液时，一般根据原则A. 沸点高低B. 熔点高低C. 相似相溶D. 化学稳定性18.在发射光谱中，光源的作用是A. 发射出待测元素的特征光谱B.将试样蒸发、离解、原子化、激发，产生光辐射C. 提供仪器照明D. 辐射出试样的连续光谱19.红外光可引起物质能级跃迁的类型有A. 分子的电子能级的跃迁、振动能级的跃迁、转动能级的跃迁B. 分子内层电子能级的跃迁C. 分子振动能级及转动能级的跃迁D. 分子转动能级的跃迁20.能在近紫外光区产生吸收峰的电子跃迁为A. n—σ*B. σ—σ*C. π—π*D. n—π*21.对于下列关于1.0 mol L-1 CuSO4溶液的陈述，哪些是正确的？A. 改变入射光波长，ε亦改变B. 向该溶液中通NH3时，ε不变C. 该溶液的酸度不同时，ε相等D. 改变入射光波长，ε不变22.光学分析法中使用到电磁波谱，其中可见光的波长范围约为A. 10～400 nmB. 400～750 nmC. 0.75～2.5 mmD. 0.1～100 cm.23. Na原子的下列光谱线间哪个能发生跃迁？A. 32S1/2－43S1/2B. 32P1/2－42D5/2C. 32S1/2－32D5/2D. 32S1/2－32P1/224.下列哪种仪器可用于合金的定性、半定量全分析测定A. 折光仪B. 原子发射光谱仪C. 红外光谱仪D. 电子显微镜25. H2O在红外光谱中出现的吸收峰数目为A. 3B. 4C. 5D. 226.双波长分光光度计和单波长分光光度计的主要区别是A. 光源的个数B. 单色器的个数C. 吸收池的个数D. 单色器和吸收池的个数27.玻璃膜电极使用的内参比电极一般是A. 甘汞电极B. 标准氢电极C. Ag-AgCl电极D. 氟电极28.电位滴定法不需要A. 滴定管B. 参比电极C. 指示电极D. 指示剂29.如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分，那么最好应采用下列定量分析方法中的哪一种？A. 归一化法B. 外标法C. 内标法D. 标准加入法30.用气相色谱法定性是依据A. 色谱峰面积B. 色谱峰高C. 色谱峰宽度D. 保留时间31.在分光光度法中，运用朗伯－比尔定律进行定量分析时采用的入射光为A. 白光B. 单色光C. 可见光D. 紫外光32.波数(σ)是指A. 每厘米内波的振动次数B. 相邻两个波峰或波谷间的距离C. 每秒钟内振动的次数D. 一个电子通过1V电压降时具有的能量33.下列羰基化合物中C＝O伸缩振动频率最高的是A. RCOR’B. RCOClC. RCOFD. RCOBr34.原子吸收法测定钙时，加入EDTA是为了消除下述哪种物质的干扰?A. 盐酸B. 磷酸C. 钠D. 镁35.锐线光源的作用是A. 发射出连续光谱，供待测元素原子蒸气吸收B. 产生波长范围很窄的共振发射线，供待测元素原子蒸气吸收C. 产生波长范围很窄的共振吸收线，供待测元素原子蒸气吸收D. 照射待测元素原子蒸气，有利于原子化作用36.下面说法正确的是A. 用玻璃电极测定溶液的pH值时，它会受溶液中氧化剂或还原剂的影响B. 在用玻璃电极测定pH>9的溶液时，它对钠离子和其它碱金属离子没有响应C. pH玻璃电极有内参比电极，因此整个玻璃电极的电位应是内参比电极电位和膜电位之和D. 以上说法都不正确37.指示电极的电极电势与待测成分的浓度之间A. 符合能斯特方程式B. 符合质量作用定律C. 符合阿仑尼乌斯公式D. 无定量关系38.经常用作参比电极的是A. 甘汞电极B. pH玻璃电极C. 惰性金属电极D. 晶体膜电极39.用气相色谱法定量通常根据A. 色谱峰面积B. 保留时间C. 保留体积D. 相对保留值40.相对保留值是指某组分2与某组分1的A. 调整保留值之比B. 死时间之比C. 保留时间之比D. 保留体积之比41.溶剂对电子光谱的影响较为复杂，改变溶剂的极性A. 不会引起吸收带形状的变化B. 会使吸收带的最大吸收波长发生变化C. 精细结构并不消失D. 对测定影响不大42.原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的？A. 辐射能使气态原子外层电子激发B. 辐射能使气态原子内层电子激发C. 电热能使气态原子内层电子激发D. 电热能使气态原子外层电子激发43.下列分子中，不能产生红外吸收的是A. CO2B. H2OC. SO2D. H244.下列哪些因素影响有色配合物的摩尔吸光系数？A. 入射波长B. 待测溶液浓度C. 光源强度D. 吸收池厚度45.分子轨道中电子跃迁对应的电磁波谱区为A. X射线区B. 紫外区C. 紫外和可见区D. 红外区46.紫外-可见吸收光谱曲线呈高斯分布的是A. 多普勒变宽B. 自吸现象C. 分子吸收特征D. 原子吸收特征47. pH电极在使用前活化的目的是A. 去除杂质B. 定位C. 复定位D. 在玻璃泡外表面形成水合硅胶层48.电位分析法与下列哪一项无关。
原子结构及其电子能级间的跃迁
原子结构及其电子能级间的跃迁原子结构是指由原子核和围绕核运动的电子云构成的。
原子核由质子和中子组成，而电子则围绕着核心运动。
原子中的电子分布在不同的能级上，并且它们可以在不同的电子能级之间发生跃迁。
本文将探讨原子结构以及电子能级之间的跃迁，以帮助读者更好地理解这个科学领域的基础知识。
首先，让我们来了解一下原子结构的基本组成。
原子核是原子的中心，它由质子与中子组成。
质子带有正电荷，中子则是中性的。
原子核的质量主要来自于质子和中子，而电子则贡献了很小一部分的质量。
电子云指的是电子在原子周围的区域，它们以轨道的形式围绕着原子核运动。
电子的轨道被称为能级，每个能级可以容纳一定数量的电子。
能级分为主能级和次能级。
主能级编号为1，2，3，4等，而次能级则用字母s，p，d，f等表示。
每个主能级包含了一些次能级。
主能级1只有一个次能级，即s轨道；主能级2包含s和p轨道；主能级3包含s、p和d轨道；主能级4包含s、p、d和f轨道。
每个轨道（或能级）有不同的能量。
现在，让我们来讨论电子在不同能级之间发生跃迁的过程。
电子能级会发生跃迁的原因是电子在不同能级上的能量不同。
当电子吸收或释放能量时，它会发生跃迁。
这种能量可以以不同的形式传递给电子，例如光线、电磁辐射或热等。
跃迁的过程可以分为吸收和发射两种类型。
当一个电子从较低能级跃迁到较高能级时，它会吸收能量。
例如，当电子吸收光的能量时，它会从一个较低的能级跃迁到一个较高的能级。
这种过程被称为激发。
相反，当一个电子从较高能级跃迁到较低能级时，它会放出能量。
这种能量可以以光的形式释放，从而形成可见光谱线。
这种过程被称为辐射。
根据量子力学理论，电子跃迁的过程是量子化的，即电子只能在特定的能级之间跃迁，并且跃迁会产生特定的能量差。
这些特定的能量差对应于特定的波长或频率，可以用于确定光谱线的位置。
根据玻尔模型，电子在不同能级之间的跃迁遵循一些规则。
首先，电子会尽可能地占据较低的能级，这就是为什么原子在基态下大部分的电子都处于最低的能级上。
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第11章量子跃迁11.1 荷电q的离子在平衡位置附近作小振动（简谐振动），受到光照射而发生跃迁，设照射光的能量密度为ρ（w），波长较长．求：（a）跃迁选择定则；（b）设离子原来处于基态，求每秒跃迁到第一激发态的概率．解：（a）具有电荷为q的离子，在波长较长的光的照射下，从n→n'的跃迁速率为而根据谐振子波函数的递推关系（见习题2.7）可知跃迁选择定则为（b）设初态为谐振子基态（n＝0），利用可求出而每秒钟跃迁到第一激发态的概率为11.2 氢原子处于基态，受到脉冲电场的作用．试用微扰论计算它跃迁到各激发态的概率以及仍然处于基态的概率（取E0沿z轴方向来计算）．【解答与分析见《量子力学习题精选与剖析》[上]，10.2题，l0.3题】10.2 氢原子处于基态，受到脉冲电场作用，为常数．试用微扰论计算电子跃迁到各激发态的概率以及仍停留在基态的概率．解：自由氢原子的Hamilton量记为H0，能级记为E n，能量本征态记为代表nlm 三个量子数），满足本征方程如以电场方向作为Z轴，微扰作用势可以表示成在电场作用过程中，波函数满足Schr6dinger方程初始条件为令初始条件（5）亦即以式（6）代入式（4），但微扰项（这是微扰论的实质性要点!）即得以左乘上式两端，并对全空间积分，即得再对t积分，由即得因此t＞0时（即脉冲电场作用后）电子已经跃迁到态的概率为根据选择定则终态量子数必须是即电子只跃迁到各np态（z＝1），而且磁量子数m＝0．跃迁到各激发态的概率总和为其中a o为Bohr半径．代入式（9）即得电场作用后电子仍留在基态的概率为10.3 氢原子处于基态，受到脉冲电场作用，为常数．求作用后（t ＞0）发现氢原子仍处于基态的概率（精确解）．解：基态是球对称的，所求概率显然和电场方向无关，也和自旋无关．以方向作z 轴，电场对原子的作用能可以表示成以H0表示自由氢原子的Hamilton量，则电场作用过程中总Hamilton量为电子的波函数满足Schr6dinger方程初始条件为为了便于用初等方法求解式（3），我们采取的下列表示形式：的图形如下图所示．注意图11-1式（5）显然也给出同样的结果．利用式（5）．，可以将式（1）等价地表示成下面将在相互作用表象中求解方程（3），即令代入式（3），并用算符左乘之，得到其中一般来说，H'和H0不对易，但因H'仅在因此一H'，代入式（8）即得再利用式（1'），即得初始条件（4）等价于方程（11）满足初始条件的解显然是代入式（7），即得这是方程（3）的精确解．t＞0时（电场作用以后）发现电子仍处于基态的概率为计算中利用了公式利用基态波函数的具体形式容易算出a o为Bohr半径．将上式代入式（15），即得所求概率为这正是上题用微扰论求得的结果，为跃迁到各激发态的概率总和．11.3 考虑一个二能级体系，Hamilton量H0表示为（能量表象）设t＝0时刻体系处于基态，后受到微扰H'作用（α，β，γ为实数）求t时刻体系跃迁到激发态的概率．【解答与分析见《量子力学习题精选与剖析》[上]，10.4题】10.4 有一个二能级体系，Hamilton量记为H0，能级和能量本征态记为E1，。
《有机波谱分析》习题
《有机波谱分析》习题第⼆章：紫外吸收光谱法⼀、选择1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（1）670.7nm （2）670.7µ（3）670.7cm （4）670.7m2. 紫外-可见光谱的产⽣是由外层价电⼦能级跃迁所致，其能级差的⼤⼩决定了（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数⽬（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于（1）紫外光能量⼤（2）波长短（3）电⼦能级差⼤（4）电⼦能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中，下⾯哪⼀种跃迁所需的能量最⾼（1）ζ→ζ*（2）π→π*（3）n→ζ*（4）n→π*5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最⼤吸收波长最⼤（1）⽔（2）甲醇（3）⼄醇（4）正⼰烷6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）⽆吸收的是（1）（2）（3）（4）7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最⼤的是（1）（2）（3）（4）⼆、解答及解析题1. 吸收光谱是怎样产⽣的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？2. 紫外吸收光谱能提供哪些分⼦结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么⽤途⼜有何局限性？3. 分⼦的价电⼦跃迁有哪些类型？哪⼏种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?4. 影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？5. 溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素？6. 什么是发⾊基团？什么是助⾊基团？它们具有什么样结构或特征？7. 为什么助⾊基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？⽽使羰基n→π*跃迁波长蓝移？8. 为什么共轭双键分⼦中双键数⽬愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长？请解释其因。
9. pH对某些化合物的吸收带有⼀定的影响，例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发⽣蓝移，⽽苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发⽣红移,为什么？羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发⽣什么变化？10. 某些有机化合物，如稠环化合物⼤多数都呈棕⾊或棕黄⾊，许多天然有机化合物也具有颜⾊，为什么？11. 画出酮羰基的电⼦轨道（π，n，π*）能级图，如将酮溶于⼄醇中，其能级和跃迁波长将发⽣什么变化？请在图上画出变化情况。
有机波谱-习题-第二章：紫外
第二章紫外-可见光谱法一、填空1.紫外-可见光谱统称________。
这类光谱是由分子的________而产生的。
当以一定波长范围的连续光照射样品时，一定波长的光子被吸收，使透射光的强度发生变化，于是产生了以________组成的吸收光谱，以波长为横坐标，________或________为纵坐标即可得到被测化合物的吸收光谱。
2.紫外吸收光谱最大吸收值所对应的波长为________；曲线的谷所对应的波长称为________；峰旁边一个小的曲折称为________；在吸收波长最短一端，吸收相当大但不成峰形的部分为________。
整个吸收光的________、________和________是鉴定化合物的标志。
3.紫外-可见光谱研究的波长范围是________。
紫外-可见光分为三个区域：________的波长范围是10—190nm，________的波长范围是190—400nm，________的波长范围是400—800nm。
一般紫外光谱仪包括紫外光和可见光两部分。
在紫外光谱中，峰最高处的波长记为________。
4.在紫外光谱中，峰的强度遵守________，即A=lg I0/I=εcl。
理论上，该定律只适用于________，而实际上应用的入射光往往有一定的波长宽度，因此要求入射光的波长范围________。
该定律表明，在一定测试条件下，________与溶液________成正比。
5.A=εcl，符号c代表________，单位________，l代表________，单位是________，ε为________。
当c等于________，l等于________，在一定波长下测得的吸光度从数值上就等于________。
6.分子在电子基态和激发态都存在不同的振动能级，通常基态分子多处于________振动能级。
电子跃迁一定伴随能量较小的振动能级和转动能级的跃迁。
一般情况下，激发态键的强度比基态________，所以激发态的平衡核间距比基态的平衡核间距________。
习题课-第一章第一节能层与能级 基态与激发态 原子光谱
2．金属元素的焰色试验中，不同金属元素呈现不同焰色的原因是什么？
提示：当金属及其盐在火焰上灼烧时，金属原子或离子中的电子吸收了能量，从能量较 低的能级跃迁到能量较高的能级，但处于能量较高能级上的电子是不稳定的，很快跃迁 回能量较低的能级，这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光 范围内(波长为400～760 nm)，因而能使火焰呈现出颜色。金属元素的原子或离子结构不
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5．(1)理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同， 可以把它们分成不同能级，第三能层有3个能级，分别为__3_s_、__3_p_、__3_d__。 (2)在同一原子中，能层序数(n)越小的能层能量_越__低____(填“越低”或“越 高 ”) 。 在 同 一 能 层 中 ， 各 能 级 的 能 量 按 s 、 p 、 d 、 f 的 顺 序 __递__增____( 填 “递增”或“递减”)。 解析：多电子原子中，每个能层含有与能层序数相同的能级，能量由低到 高按s、p、d、f……的顺序依次排列。
同，电子跃迁时能量变化不同，则放出的光的波长不同，所呈现的焰色也就不同。
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1．(2022·泉州第六中学高二月考)下列现象和应用与电子跃迁无关的是
√ ( )A．激光 B．石墨导电 C．霓虹灯光 D．原子光谱
解析：激光、霓虹灯光、原子光谱与原子核外电子跃迁有关，石墨是层状
结构，石墨导电是层间电子的自由移动，与电子跃迁无关，故选B。
3．(2022·成都高二检测)下列能级符号书写错误的是( )
A．4f √B．2d C．5s D．3p
解析：s能级在每一能层上都有，p能级至少在第二能层及以上才有，d能
级至少在第三能层及以上才有，f能级பைடு நூலகம்少在第四能层及以上才有。
有机波谱-习题-第二章：紫外
第二章紫外-可见光谱法一、填空1.紫外-可见光谱统称________。
这类光谱是由分子的________而产生的。
当以一定波长范围的连续光照射样品时，一定波长的光子被吸收，使透射光的强度发生变化，于是产生了以________组成的吸收光谱，以波长为横坐标，________或________为纵坐标即可得到被测化合物的吸收光谱。
2.紫外吸收光谱最大吸收值所对应的波长为________；曲线的谷所对应的波长称为________；峰旁边一个小的曲折称为________；在吸收波长最短一端，吸收相当大但不成峰形的部分为________。
整个吸收光的________、________和________是鉴定化合物的标志。
3.紫外-可见光谱研究的波长范围是________。
紫外-可见光分为三个区域：________的波长范围是10—190nm，________的波长范围是190—400nm，________的波长范围是400—800nm。
一般紫外光谱仪包括紫外光和可见光两部分。
在紫外光谱中，峰最高处的波长记为________。
4.在紫外光谱中，峰的强度遵守________，即A=lg I0/I=εcl。
理论上，该定律只适用于________，而实际上应用的入射光往往有一定的波长宽度，因此要求入射光的波长范围________。
该定律表明，在一定测试条件下，________与溶液________成正比。
5.A=εcl，符号c代表________，单位________，l代表________，单位是________，ε为________。
当c等于________，l等于________，在一定波长下测得的吸光度从数值上就等于________。
6.分子在电子基态和激发态都存在不同的振动能级，通常基态分子多处于________振动能级。
电子跃迁一定伴随能量较小的振动能级和转动能级的跃迁。
一般情况下，激发态键的强度比基态________，所以激发态的平衡核间距比基态的平衡核间距________。
电子跃迁
电子跃迁电子跃迁本质上是组成物质的粒子（原子、离子或分子）中电子的一种能量变化。
根据能量守恒原理，粒子的外层电子从低能级转移到高能级的过程中会吸收能量；从高能级转移到低能级则会释放能量。
能量为两个轨道能量之差的绝对值。
跃迁的分类电子跃迁过程中吸收、释放能量的形式是多样的。
与辐射无关的称为无辐射跃迁，与辐射（光）相关的称为辐射跃迁。
无辐射跃迁参与无辐射跃迁的能量有多种形式，有热能、电能等等。
最常见的形式是热能。
如电子从高能级向低能级跃迁时，即有可能释放出热量。
辐射跃迁辐射跃迁分为受激吸收、自发辐射和受激辐射三类（由爱因斯坦最先提出）。
辐射（光）入射入物质，电子吸收光子能量，从低能级转移到高能级称为受激吸收。
在没有外界辐射（光）激励的情况下，电子从高能级转移到低能级并释放出光子，称为自发辐射。
因为自发辐射具有随机性，所以这种情况辐射出的光的相位也是随机的。
而且光强较弱，称为荧光。
在有外界辐射（光）激励的情况下，电子从高能级转移到低能级并释放出光子，称为受激辐射。
由于受激辐射是由外界入射光子引起的，所以电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性。
即入射光与辐射光的相位相同。
如果这一过程能够在物质中反复进行，并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量。
那么产生的光就是激光。
普朗克认为光子能量是孤立的，因此跃迁吸收或者放出的光子能量可表示为：其中h为普朗克常数6.626196×10^(-34)J·s。
ν为产生光子的频率。
在氢原子中光子能量又可以与轨道数联系起来，他们之间有一个李德博格常数联系起来，该理论可以预测电子的所处的轨道，从而预测氢原子的谱线，同时也可以拓展到其他元素谱线的预测。
跃迁实例编辑电子跃迁的一个例子就是焰色反应。
某些金属或它们的挥发性化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应.灼烧金属或它们的挥发性化合物时,原子核外的电子吸收一定的能量,从基态跃迁到具有较高能量的激发态,激发态的电子回到基态时,会以一定波长的光谱线的形式释放出多余的能量,从焰色反应的实验里所看到的特殊焰色,就是光谱谱线的颜色.每种元素的光谱都有一些特征谱线,发出特征的颜色而使火焰着色,根据焰色可以判断某种元素的存在.如焰色洋红色含有锶元素,焰色玉绿色含有铜元素,焰色黄色含有钠元素等. 如权能量子活化磁电子跃迁技术原理现在流行与各个行业当中最为普及的权能量子是高能生物陶瓷的能量材料，这种量子技术生产的工艺相当复杂,此产品是由近几十种的稀有金属经过特殊氧化的工艺后在2000度的高温下综合烧结为一体，这种特殊的材料具有卓越的电子跃迁属性，有着超强光、力、磁、电吸收及催化维一体的敏感性能。
量子物理习题课
真空中光速 c =3×108 m·s-1 )
（4192）
提 示
En
=
-
1 n2
(
me 4
8 02h2
)
=
-
1 n2
(
me 4
8 0 2h3c
)hc
=
-
1 n2
Rhc
(n = 1,2,3,)
n=1 E=
13.6 eV
n=2 E=13.6 eV/4 = 3.40 eV
n=3 E=13.6 eV/9 = 1.51 eV
E=13.6 eV/16 = -0.85 eV
n >2
若 n=3 则 (- 1.51 )-(-3.40 ) = 1.89 eV．
若 n=4 则 (- 0.85 )-(-3.40 ) = 2.55 eV
还有必要算下去吗?
答案：B
第十五页，编辑于星期六：点 十二分。
例题：在氢原子光谱中，赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的
l 例题：光子波长为l，则其能量=____h__c__/____；动量
l 的大小 =_____h__/______；质量=______h__/_(_c_l__)____ ．
（4179）
德布罗意物质波波长 l = h = h
p mv
E = h = h c l
E = mc 2 = h c m = h
l
到n =_____的能4级时所发射的
光子(2)的从波n长最=1_短__；___的能级跃 3 迁 的光到子n 的=_频__率__最_的小4能．级时所发射
提
n=1 E=
-13.6 eV
示
n=2 E=13.6 eV/4 = -3.40 eV
波谱原理及应用习题
所属院系：化学系课程名称：波谱原理及应用退出一、选择题、判断正误1. 自旋量子数I10.炔氢有一定的酸性，可见 其外围电子 云密度较低， 使炔氢的化 学位移值处 在烯氢的左级的核没有其他途径回到低能级，也就是说没有过剩的低能级核可以跃迁，就不会有( ___ 1 ___ )，NMR讯号将( 2 ___ )，这个现象叫( 3 )。
An swer: | -------------查看参考答案2. 根据离子的质量与电子奇偶性的变化可以判断离子是否由重排四、简答题（氘代度99%）,其甲基在1H NMF和13CNM中分别裂分为几重代丙酮峰？为什么？查看参考答案采用什么实验技术可以确认活泼氢?为什么?1H NMF中查看参考答案65 7An swer:■应为Ph-(CH2)3CH。
苄基型裂解往往形成烷基取代苯的基峰，图谱中基峰为91,正烷基，没有甲基侧链。
Ph-(CH2)3CH裂解情况如下：20 10-h0丨I 「I 川川 0 10 20 30 4Ir - - - - - - _ )001000 o o o 109876 54 3 y<山L 山(ntfmLLOKAnswer:(1)首先计算不饱和度：U = 1 + 4 - 8宁2 = 1可能有1个双键或环。
(2)从红外个不饱和度相对应。
(3)核磁共振氢谱有三组吸收峰，各峰的积分值总和为8,与分子式移值和峰的裂分可知为甲氧基， 2.33 (q, 2H)，其邻近应有3个质子与其偶合，1.15一起为乙基。
根据S 2.33化学位移值，该乙基应与羰基相连。
(4)推断化合物可能为2.从给出的质谱图及部分数据推断分子式。
m/z96相对丰度0.6An swer:50弹3<]11 1I45|20040(1)确定M峰。
如果将m/z97做M+峰m/z98和99分别为M+1和M+2但m/z9m/z98 为M峰。
此时，m/z99 为M+1 峰，m/z 100 为M+2峰(3) 由归一化后的M+2的丰度4.29%可知该化合物含一个硫原子。
(完整)波谱解析习题(2)
波谱解析习题第二章紫外光谱一、是非题1.某化合物在己烷中最大吸收波长是270nm，在乙醇中最大吸收波长是280nm,该吸收是由π～π＊跃迁引起的（√)乙醇的极性大于己烷的极性，极性增大由π-π＊跃迁产生的吸收带发生红移。
2.含酚羟基的化合物,介质由中性变为碱性时，谱带红移.(√)含酚羟基化合物在碱性条件下解离多，共轭体系延长导致谱带红移.3.共轭体系越长,最大吸收峰紫移越显著，吸收强度增加（×）共轭体系越长，最大吸收峰红移越明显，吸收强度增加.4.化学物的紫外吸收光谱基本上是反映分子中发色团及助色团的特点，而不是整个分子中的特性。
(√）5.分子的电子能量级、振动能量级和转动能量级都是量子化的。
（√）二、单选题1.在200~400nm范围内没有吸收峰的物质是(B）A。
n—π*跃迁 B. δ→δ*跃迁 C.n-π*跃迁 D。
CH2=CHCH=CH2π-π*跃迁2. 下列各种类型的电子跃迁，所需能量最大的是（B）A。
n→π*B.δ→δ＊C。
n→δ*D.π→π＊由书中能量图可知3. 某共轭二烯烃在正已烷中的入为219nm,max在乙醇中测定，吸收峰将（A)A。
红移B。
蓝移C.峰高降低D.波长和峰高都不变共轭烯烃有π—π＊跃迁，在极性大的溶剂中，π—π*跃迁谱带将发生红移4。
下列化合物中，在200nm—400nm之间能产生两个吸收带的化合物是（C)A。
丙烯B.正丁醇C.丙烯醛π—π＊跃迁和n-π＊跃迁D。
1,3-丁二烯5. 丙酮的紫外-可见光谱中，对于吸收波长最大的那个吸收峰,在下列四种溶剂中,吸收波长最短的溶剂是（D)A。
环己烷 B.氯仿 C。
甲醇 D。
水水的极性最大6。
某紫外图谱中出现300nm的弱峰，提示该分子可能是(D）A。
烯烃π-π＊跃迁,吸收峰210-250nm,吸收强度大，排除 B。
苯230-270nm中心，256nm左右，宽峰 C.醇200nm左右 D。
苯酚7. 分子中电子能级跃迁是量子化的，但紫外- 可见吸收光谱呈带状光谱，而非棒状吸收峰,其原因是（D）A. 分子中电子能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁B。
电子跃迁高考知识点
电子跃迁高考知识点电子跃迁是原子中电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程，是物理学中的重要概念。
在高考物理考试中，电子跃迁是一个常见的考点，考察学生对原子结构和能级理论的理解。
本文将围绕电子跃迁这一知识点展开论述，帮助读者深入了解相关概念和应用。
一、电子能级和光的发射吸收在原子结构理论中，电子围绕原子核运动，分布在不同的能级上。
当电子跃迁到较低的能级时，会释放能量，发生光的发射；当电子吸收能量跃迁到较高的能级时，会吸收能量，发生光的吸收。
电子跃迁和能级的核心概念是电子能级差，表示跃迁前后两个能级之间的能量差异。
能级差越大，跃迁所释放或吸收的光的能量也就越大。
二、原子发射光谱和吸收光谱当电子从较高能级跃迁到较低能级时，会释放出一定能量的光，形成发射光谱。
发射光谱是一系列带有特定波长和颜色的光线，可以通过光谱仪进行观测和记录。
与发射光谱相反，当原子吸收特定波长的光时，电子会从较低能级跃迁到较高能级，形成吸收光谱。
吸收光谱可以通过将白光透过原子后进行光谱分析得到。
三、波尔模型和能级转变为了解释电子跃迁现象，尤其是氢原子的光谱问题，1913年尼尔斯·玻尔提出了波尔模型。
该模型认为电子绕核运动的轨道具有稳定的能级，且电子在这些能级之间跃迁时所释放或吸收的能量是离散的。
在波尔模型中，能级之间的跃迁可以分为吸收和发射两种情况。
吸收光谱中，电子从低能级跃迁到高能级，吸收光的能量与能级差相等；发射光谱中，电子从高能级跃迁到低能级，释放出的光的能量同样等于能级差。
四、拉曼散射和电子跃迁应用除了在原子光谱领域的应用外，电子跃迁还具有其他重要的应用。
其中一个重要应用就是拉曼散射。
拉曼散射是指光与物质相互作用时，部分光子的能量与物质分子的振动能级差匹配，引起光子能量的变化。
这种光子能量的变化可以观察到光的频率或波长的变化，从而获得物质的结构和性质信息。
电子跃迁在拉曼散射中起到重要作用，因为电子能级差决定了物质分子的振动频率和光子的频率差。
电子跃迁练习题
电子跃迁练习题电子跃迁是指电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程。
在原子和分子的光谱中，电子跃迁起着关键作用。
为了帮助您更好地理解电子跃迁的原理和相关概念，以下是一些电子跃迁的练习题。
练习题一：选择题1. 电子跃迁是指电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程。
以下哪个选项最准确地描述了电子跃迁？A. 电子在两个能级之间做往复运动。
B. 电子在一个能级上做旋转运动。
C. 电子从一个能级到达另一个能级。
D. 电子从一个能级消失并在另一个能级出现。
2. 电子跃迁可以在什么情况下发生？A. 电子均匀分布在所有能级上。
B. 电子处于基态时。
C. 电子受到外界激发时。
D. 电子停留在最低能级。
3. 光谱是研究电子跃迁的有效工具。
以下哪个选项不是光谱学的主要类型？A. 原子光谱B. 分子光谱C. 电子光谱D. 光谱分析4. 电子跃迁会产生什么类型的辐射？A. 可见光B. 红外线C. X射线D. 紫外线5. 电子跃迁可以导致哪些物理现象的发生？A. 光谱吸收B. 光谱发射C. 荧光D. 极化练习题二：填空题1. 电子在两个能级之间跃迁时，会吸收或发射_________。
2. 光谱中的发射线对应于电子跃迁时_________。
3. 电子跃迁的能级差越大，产生的辐射的波长会越_________。
4. 能级较为稀疏的元素产生的光谱线会比能级较为密集的元素产生的光谱线更为_________。
练习题三：分析题1. 为什么电子跃迁会产生光谱？2. 电子跃迁是如何与原子的能级结构相关联的？3. 光谱分析在哪些领域有广泛的应用？4. 请举例说明电子跃迁的实际应用。
练习题答案：练习题一：选择题1. C2. C3. C4. D5. A、B、C练习题二：填空题1. 辐射2. 能级差3. 较短4. 稀疏练习题三：分析题1. 电子跃迁会产生光谱，是因为跃迁过程中电子吸收或发射了特定波长的光，形成了光谱线。
2. 电子跃迁与原子的能级结构相关联，因为电子跃迁是由电子在不同能级之间进行的，而原子的能级结构决定了电子能够跃迁的方式和能级差。
电势能的电子能级跃迁和光谱效应
电势能的电子能级跃迁和光谱效应电子能级跃迁和光谱效应是量子力学中重要的概念，用于解释原子、分子及固体材料中的能量转换和光谱现象。
本文将深入探讨电势能的电子能级跃迁和光谱效应，以及它们在物理学和化学中的应用。
1. 电子能级跃迁1.1 能级概念在原子、分子或固体材料中，电子存在于一系列的能级中。
每个能级代表着一定能量的状态，而电子则处于这些能级之一中。
能级之间的距离与电子的能量相关。
1.2 跃迁概念电子能级跃迁指的是电子从一个能级跳跃到另一个能级的过程。
当电子跃迁时，它吸收或释放能量。
这种能量的转换可以通过光谱观测到。
2. 光谱效应2.1 光谱的定义光谱是物质在不同波长范围内吸收或发射电磁辐射的能力。
通过测量所吸收或发射的光的波长和强度，可以了解物质的结构和性质。
2.2 光谱效应的原理当电子能级发生跃迁时，它们会吸收或辐射出具有特定波长的光。
这些光谱线对应不同的跃迁过程和能级差异。
根据光谱的特点，可以推断出物质的组成和结构。
3. 应用案例3.1 原子光谱原子光谱是研究原子结构和能级跃迁的重要工具。
不同元素的原子在吸收或发射光谱时，产生独特的光谱线，形成原子指纹。
通过观察这些光谱线，可以确定元素的存在和相对丰度。
3.2 分子光谱分子光谱研究分子结构和振动旋转能级的跃迁。
通过测量分子吸收或发射的光谱，可以推断出化学键的性质、取向和分子的对称性。
3.3 固体材料的光谱固体材料的光谱研究有助于理解材料的电子结构和性质。
例如，禁带宽度和能带结构可以通过材料吸收或反射的光的波长范围来确定。
4. 结论电子能级跃迁和光谱效应在物理学和化学中具有重要的意义。
它们帮助我们理解原子、分子和固体材料的能量转换和光谱特性。
通过对光谱的测量和分析，可以揭示物质的结构和性质，为材料科学、化学和天文学等领域提供了理论基础和实验手段。
有机波谱_习题_第二章_紫外
第二章紫外-可见光谱法一、填空1.紫外-可见光谱统称________。
这类光谱是由分子的________而产生的。
当以一定波长围的连续光照射样品时，一定波长的光子被吸收，使透射光的强度发生变化，于是产生了以________组成的吸收光谱，以波长为横坐标，________或________为纵坐标即可得到被测化合物的吸收光谱。
2.紫外吸收光谱最大吸收值所对应的波长为________；曲线的谷所对应的波长称为________；峰旁边一个小的曲折称为________；在吸收波长最短一端，吸收相当大但不成峰形的部分为________。
整个吸收光的________、________和________是鉴定化合物的标志。
3.紫外-可见光谱研究的波长围是________。
紫外-可见光分为三个区域：________的波长围是10—190nm，________的波长围是190—400nm，________的波长围是400—800nm。
一般紫外光谱仪包括紫外光和可见光两部分。
在紫外光谱中，峰最高处的波长记为________。
4.在紫外光谱中，峰的强度遵守________，即A=lg I0/I=εcl。
理论上，该定律只适用于________，而实际上应用的入射光往往有一定的波长宽度，因此要求入射光的波长围________。
该定律表明，在一定测试条件下，________与溶液________成正比。
5.A=εcl，符号c代表________，单位________，l代表________，单位是________，ε为________。
当c等于________，l等于________，在一定波长下测得的吸光度从数值上就等于________。
6.分子在电子基态和激发态都存在不同的振动能级，通常基态分子多处于________振动能级。
电子跃迁一定伴随能量较小的振动能级和转动能级的跃迁。
一般情况下，激发态键的强度比基态________，所以激发态的平衡核间距比基态的平衡核间距________。
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习题课二能级及电子跃迁1.(2016·上海模拟)按照玻尔理论,一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,则( B )A.要吸收特定频率的光子B.要放出特定频率的光子C.可放出任意频率的光子D.原子的能量增加解析:一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,按照玻尔理论,能级间跃迁所满足的规律,即E n-E m=hν.从高能级向低能级跃迁,释放光子,能量减少,要放出特定频率的光子.2.(2016·贵州模拟)许多物质在紫外线照射下能发出荧光,紫外线照射时,这些物质的原子先后发生两次跃迁,其能量变化分别为ΔE1和ΔE2,则下列说法正确的是( C )A.两次跃迁均向高能级跃迁,且ΔE1>ΔE2B.两次跃迁均向低能级跃迁,且ΔE1<ΔE2C.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且ΔE1>ΔE2D.先向低能级跃迁,再向高能级跃迁,且ΔE1<ΔE2解析:用紫外线照射一些物质时,这些物质中的原子吸收紫外线的能量,从低能级向高能级跃迁,高能级不稳定,又向低能级跃迁,发出可见光.设紫外线和可见光的频率分别为ν1和ν2,根据玻尔理论得知,ΔE1=hν1,ΔE2=hν2,由于ν1>ν2,所以ΔE1>ΔE2.3. (2016·大兴区一模)如图为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a光.当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出b光.则以下判断正确的是( B )A.a光光子的能量大于b光光子的能量B.a光的波长大于b光的波长C.a光的频率大于b光的频率D.在真空中a光的传播速度大于b光的传播速度解析:氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级的能级差小于从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的能级差,根据E n-E m=hν知,光子a的能量小于光子b的能量,所以a光的频率小于b光的频率,所以b光的频率大,波长短,则有a光的波长大于b光的波长,故B正确,A,C错误;在真空中a光的传播速度等于b光的传播速度,故D错误.4.(2016·江苏模拟)氢原子处于基态时,原子能量E1=-13.6 eV,已知氢原子各定态能量与基态能量之间关系为E n=,式中n=2,3,4,5…( B )A.若氢原子处于n=2的定态,该氢原子的电离能为10.2 eVB.若氢原子处于n=2的定态,该氢原子的电离能为3.4 eVC.一个处于n=3定态的氢原子在向基态跃迁时最多放出3种频率的光子D.氢原子从n=4定态向n=3定态跃迁时要放出光子,电子的动能减小解析:量子数n=2能级时的能量为E2=E1=×(-13.6 eV)=-3.4 eV,因此该氢原子的电离能为3.4 eV,故A错误,B正确.一个处于n=3定态跃迁的氢原子在向基态跃迁时,最多可释放出2种不同频率的光子,故C错误;从n=4定态向n=3定态跃迁时要放出光子,但电子的动能增加,故D错误.5. 如图所示为氢原子的四个能级,其中E1为基态,若氢原子A处于激发态E2,氢原子B处于激发态E3,则下列说法正确的是( B )A.氢原子A可能辐射出3种频率的光子B.氢原子B可能辐射出3种频率的光子C.氢原子A能够吸收氢原子B发出的光子并跃迁到能级E4D.氢原子B能够吸收氢原子A发出的光子并跃迁到能级E4解析:氢原子A从激发态E2跃迁到E1,只辐射一种频率的光子,选项A 错误;氢原子B从激发态E3跃迁到基态E1可能辐射三种频率的光子,选项B正确;由氢原子能级跃迁理论可知,氢原子A可能吸收氢原子B 由E3跃迁到E2时放出的光子并跃迁到E3,但不能跃迁到E1,选项C错误;氢原子A发出的光子能量ΔE=E2-E1大于E4-E3,故氢原子B不可能跃迁到能级E4,选项D错误.6.(2016·无锡期末)(多选)如图所示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个不同频率的光,关于这些光,下列说法正确的是( BD )A.波长最大的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B.频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同的频率的光D.从n=2能级跃迁到n=1能级电子动能增加解析:由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光,能量最大,频率最大,波长最短,故A错误;由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光,能量最小,频率最小,故B正确;处于n=4能级的氢原子能发射N==6种频率的光,故C错误;电子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量,根据引力提供向心力,即=m,可知,电势能减小,但动能增加,故D正确.7.(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( CD )A.λ1+λ2B.λ1-λ2C. D.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=E高-E低,可以产生的光子波长由小到大分别为, ,;这三种波长满足两种关系=+和=-,变形可知选项C,D 正确.8.(2016·陕西校级模拟) μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子,它在原子物理的研究中有重要作用.如图为μ氢原子的部分能级示意图.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,且频率依次增大,则E等于( C )A.h(ν3-ν1)B.h(ν5+ν6)C.hν3D.hν4解析:μ氢原子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高的n能级,然后从n 能级向较低能级跃迁,若从n能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级,则辐射的能量最大,跃迁到其他较低的激发态时仍不稳定,将继续向较低激发态或基态跃迁,总共可以产生的辐射光子的种类为=6,解得n=4,即μ氢原子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级,然后从n=4能级向低能级跃迁.辐射光子按能量从小到大的顺序排列为能级4到能级3,能级3到能级2,能级4到能级2,能级2到能级1,能级3到能级1,能级4到能级1.所以能量E与hν3相等.故C 正确,A,B,D错误.9.氢原子的能级示意图如图所示,不同色光的光子能量如下表所示.色光红橙黄绿蓝—靛紫光子能量范围/ eV1.61～2.002.00～2.072.07～2.142.14～2.532.53～2.762.76～3.10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 )A.红、蓝—靛B.黄、绿C.红、紫D.蓝—靛、紫解析:根据玻尔理论,处于激发态的氢原子跃迁到第二能级才能产生可见光,即处于n=4的氢原子跃迁时,能辐射出从n=4到n=2和n=3到n=2两种光子,其能量分别为1.89 eV和2.55 eV,1.89 eV的光子为红光,2.55 eV的光子为蓝—靛,所以选项A正确.10.(2016·盐城模拟)如图所示为氢原子光谱中的三条谱线,对这三条谱线的描述中正确的是( C )A.乙谱线光子能量最大B.甲谱线是电子由基态向激发态跃迁发出的C.丙谱线是电子在两个激发态间跃迁发出的D.每条谱线对应核外电子绕核旋转的一条轨道,任一谱线的频率等于电子做圆周运动的频率解析:由于三条谱线的光子均在可见光范围,属于巴尔末系,即氢原子从高能级跃迁到n=2的状态.由h=E n-E2可知,三条谱线对应从n=5到n=2,n=4到n=2,n=3到n=2所辐射的三种波长的光.根据E=hν=h,甲谱线光子能量最大,故选项A,B错误;丙谱线是电子从n=3跃迁到n=2时发出的,故选项C正确;电子跃迁时辐射的光子的频率等于能级差值,与电子绕核做圆周运动的频率无关,故选项D错误.11.(2016·贵州校级期末)已知氢原子第n能级的能量为E n=,其中n=1,2,…,且E1是基态能量,若一氢原子发出能量为-E1的光子后处于比基态能量高出-E1的激发态,则:(1)该发射的光子能否使处于n=4能级的氢原子发生电离?说明理由.(2)氢原子发射光子前后分别处于第几能级?解析:(1)n=4能级的氢原子能级值为E1,该氢原子的电离能为|E1|.而发射的光子能量为-E1,因为|-E1|>|E1|,所以能电离.(2)设氢原子发射光子前后分别处于第l和m能级,则依题意,由玻尔理论得-=-E1-E1=-E1联立解得m=2,l=4故氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级.答案:见解析12.(2016·邯郸校级模拟)原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而能发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞).一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰.如图为氢原子的能级示意图.(1)是否能使基态氢原子发生能级跃迁?(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离,则氢原子的初动能至少为多少?解析:(1)设运动氢原子的速度为v0,与静止氢原子发生完全非弹性碰撞后两者的速度为v,损失的动能ΔE被基态氢原子吸收.若ΔE0= 10.2 eV,则基态氢原子可由n=1跃迁到n=2能级.由动量守恒定律和能量守恒定律有mv0=2mv,m=mv2+mv2+ΔE1,而m=13.6 eV,解得,ΔE1=·m=6.8 eV<10.2 eV所以不能使基态氢原子发生跃迁.(2)若使基态氢原子电离,则ΔE2=13.6 eV, 即mv0′=2mv′mv0′2=2·mv′2+ΔE2则mv0′2=27.2 eV.答案:(1)不能(2)27.2 eV。