- 氢原子的能级
- 共508题
氢原子的能级如图所示。有一群处于n=4能级的氢原子，若原子从n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：
①这群氢原子发出的光中共有 种频率的光能使该金属产生光电效应；
②从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为 eV。
正确答案
①4 （2分） ②10.2 （2分）
试题分析：从n=4能级往下跃迁功能释放6中不同频率的光子，若原子从n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为
，根据光电效应方程
氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，会 （填“辐射”或“吸收”）光子，这种光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为 eV．现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有 种．
正确答案
辐射；2.55；4。
试题分析：根据玻尔原子理论可知，当原子由高能级向低能级跃迁时，要放出光子；所放出的光子能量为：hν＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.40)eV＝2.55eV，由于此光子刚好能使某金属发生光电效应，因此该金属的逸出功为2.55eV，要使该金属能发生光电效应的光子能量必须大于或等于2.55eV，因此一群处于n＝4的能级的氢原子向低能级跃迁时，所释放的光子中，除了从n＝4向n＝3和从n＝3向n＝2的能级跃迁时释放的光子能量不够，其它均可，所以共有
在真空中，氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λl的光子；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子。若λ1>λ2，真空中的光速为c，那么氢原子从能级B跃迁到能级C时是辐射光子还是吸收光子，这个光子的波长为多少？
正确答案
（1）辐射光子
（2）
（1）辐射光子 …………3分
（2）由能级关系有： 
解得辐射光子的波长
(4分)）现用下列几种能量的光子的光照射处于基态的氢原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，则能被氢原子吸收的光子是 （填序号），氢原子吸收该光子后可能产生 种频率的光子．氢原子能级图为：
正确答案
B (2分) 3(2分)
考查能级跃迁问题，根据跃迁理论可知能被氢原子吸收的光子是12.09eV；
（物理-选修3-5）：
（1）2010年9月1日至10月31日，乐满地成功举办第五届国际花样蹦极邀请赛．如下左图所示，“蹦极”是一项勇敢者的运动，如下右图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落，在空中感受失重的滋味．若此人质量为60kg，橡皮绳长20m，人可看成质点，g取10m/s2，求此人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直（无伸长）时，人的动量为______．
（2）实验室考查氢原子跃迁时的微观效应，设原来处于静止状态的大量激发态氢原子，其核外电子处于n=5的能级状态轨道．已知氢原子基态能级E1=-13.6ev，氢原子质量为mH=1.67×10-27kg．
①求出可能的跃迁光子种类；
②若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用F引=F向表示，试求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．
正确答案
（1）人从高空落下，在重力作用下做自由落体运动．他做自由落体运动的时间为t1=
他做自由落体运动的末速度为v=gt1=20m/s
此时他的动量为：p=mv=1200kg•m/s
（2）①可以有n=C52=10种不同频率的光子辐射．
②由题意知氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级时，氢原子具有最大反冲速率．
氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为E=△E=|E2-E1|=|
将原子（含核外电子）和即将辐射出去的光子作为一个系统．
由动量守恒定律可得m原v原-m光v光=0，光子的动量p=
即氢原子速度为 vH=
所以v原=
答：（1）人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直（无伸长）时人的动量为1200kg•m/s
（2）①可能的跃迁光子种类 n=10；
②氢原子的最大反冲速率 4.17m•s-1
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