氢原子光谱解读

氢原子光谱玻尔的原子模型测试题

一、不定项选择（每小题有一个或多个选项符合题意，全部选对的得全分，选对但不全的得一半分，错选或不选的得0分．）

1.根据玻尔的原子模型，原子中电子绕核运动的半径（）

A.可以取任意值

B.可以在某一范围内任意取值

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

2.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.电子的动能和电势能之和

D.电子的动能、电势能和原子核的动能之和

3.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.观察时氢原子有时发光,有时不发光

B.氢原子只能发出平行光

C.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

D.氢原子发出的光互相干涉的结果

4.氢原子从第4能级跃迁到第2能级发出蓝光,那么氢原子从第5能级跃迁到第2能级可能发出()

A.绿光

B.红光

C.黄光

D.紫光

5.根据经典电磁理论,从卢瑟福原子模型可以得到的结论是()

A.原子十分稳定,原子光谱是连续光谱

B.原子十分稳定,原子光谱是线状光谱

C.原子很不稳定,原子光谱是连续光谱

D.原子很不稳定,原子光谱是线状光谱

6.氢原子辐射出光子后,根据玻尔理论,下列说法中正确的是()

A.电子绕核旋转的半径变小

B.氢原子的能量增加

C.氢原子的电势能增加

D.氢原子核外电子的速率增大

7.处于基态的氢原子的能量值是-13.6eV，4种光子的能量值如下，其中有几种光子能使基态的氢原子电离（）

A.10.2eV

B.13.6eV

C.13.9eV

D.3.4eV

8.某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道时，辐射出波长为λ的光，已知普朗克常量为h，光在真空中的速度为c，则E′等于（）

A.E-h

B.E+h

C.E+h

D.E-h

9.“秒”是国际单位制中时间的单位，它等于133Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁时所辐射的电磁波的周期的9192631770倍.据此可推知，这两能级之间的能量差为（普朗克常量h=6.63×10-34J•s）（）

A.6.09×10-24eV

B.6.09×10-24J

C.3.81×10-5J

D.3.81×10-5eV

二.非选择题,请按题目要求作答

10.如下图所示，给出了氢原子最低的4个能级.氢原子在这些能级之间跃迁，所吸收的光子的最大频率是 Hz，所吸收的光子的最小频率是 Hz.

11.氢原子的核外电子处于第三轨道上，当它向能级较低的轨道跃迁时，放出光子，则放出光子的最长波长和最短波长之比是多少？

参考答案:

1.答案D

解析本题考查玻尔原子理论.由轨道量子化知正确选项为D.

2.答案C

解析根据玻尔的氢原子理论可知，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，故正确选项是C.

3.答案C

解析本题考查玻尔原子理论.由玻尔原子理论知正确选项为C.

4.答案D

解析本题考查玻尔理论.由于E5-E2＞E4-E2,所以该光子的能量比蓝光光子的能量大,放出的可能是紫光，D正确.

5.答案:C

解析:考查对物理模型的来龙去脉的了解.

6.答案AD

解析本题考查的是玻尔原子理论.氢原子辐射出光子后,根据玻尔理论,电子向低能级跃迁,电子绕核旋转的半径减小,由k,得v=,知电子速率增大.在此过程中库仑力做正功,电势能减少.故正确选项为A、D.

7.答案BC

解析本题考查氢原子跃迁、电离.处于基态的氢原子要想电离，必须吸收大于或等于13.6eV能量的光子，所以B、C正确.

8.答案A

解析根据玻尔理论，原子放出光子后能量减少：E-=h，所以：=E-h,故A正确.

9.答案BD

解析设133Cs原子在两个超精细能级之间跃迁时所辐射的电磁波的周期为T0，由题意知：9192631770T0=1s，故v=9192631770Hz，

E=hv=6.63×10-34×9192631770J=6.09×10-24J=3.81×10-5eV.

10.答案3.1×1015 1.6×1014

解析本题考查氢原子的玻尔模型.

因为是吸收光子，氢原子从低能级向高能级跃迁.

从基态向第4能级跃迁，吸收光子的能量最大，频率最大：

ν大=

=×1.60×10-19Hz

=3.1×1015Hz

从第3能级向第4能级跃迁，吸收光子的能量最小，频率最小：

v小==1.6×1014Hz.

11.答案32∶5

解析氢原子从第三轨道跃迁到第二轨道时，放出光子的能量最小，波长最长：

h==E3-E2=-

氢原子从第三轨道跃迁到第一轨道时，放出光子的能量最大，波长最短：

h

由以上方程得：

即放出光子的最长波长和最短波长之比是32∶5.

备用题:

1.金属中存在着大量的价电子（可理解为原子的最外层电子），价电子在原子核和核外

的其他电子产生的电场中运动，电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示，价电子就像被关在深度为V 的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用Ef表示。用红宝石激光器向金属发射频率为ν的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为ν的光子而跳出势阱，则（）

A．具有费米能的电子跳出势阱时的动能为Ek＝hν－V＋Ef

B．具有费米能的电子跳出势阱时的动能为Ek＝hν－V－Ef

C．若增大激光器的强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大

D．若增大激光器的强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变

答案AD

解析由能量守恒可知，A正确，B错误；由光子学说及光电效应的规律可知，C错误，D正确。

2.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

答案BD

解析本题考查玻尔理论.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，故要发射一定频率的光子；电子的轨道半径小了，由库仑定律知，它与原子核之间的库仑力大了，故AC错，BD正确.