微练86 原子的能级跃迁问题-【高考领航】2025年高考物理一轮复习微专题速练

微练86　原子的能级跃迁问题 1．BC　共放出C＝10种不同频率的光子，故A错误；从n＝5能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量最大，频率最高，波长最短，故B正确；从n＝5能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量E＝hν＝13.06 eV。照射该锌板，逸出光电子的最大初动能为Ek＝hν－W＝13.06 eV－3.34 eV＝9.72 eV，故C正确；从n＝4能级跃迁到n＝3能级放出的光子能量不等于n＝2能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量，所以两种光子波长不等，故D错误。 2．BC　光子的能量必须与能级差相等，由能级图可知E2－E1＝10.2 eV，E3－E1＝12.09 eV，用11 eV的光子照射处于基态的氢原子不可能使之发生跃迁，故A错误；只要电子能量大于能级差就可能使氢原子跃迁，用11 eV的电子去轰击处于基态的氢原子可能使之跃迁到n＝2激发态，故B正确；用光子照射处于n＝3的激发态的氢原子，只要能量大于1.51 eV就能使之电离，故C正确；由于只有一个氢原子，处于n＝3的激发态在向低能级跃迁时，最多只能辐射2种频率的光子，故D错误。 3．A　由于hν1＝h＝E3－E1，hν2＝h＝E3－E2，hν3＝h＝E2－E1，所以hν1＝hν2＋hν3，h＝h＋h，即ν1＝ν2＋ν3，＝＋，故A正确，B错误；根据En＝E1可得E2＝E1，E3＝E1，所以E2＋E3＝E1，E1＋E3＝E2，故CD错误。故选A。 4．C　氢原子从n＝3跃迁至n＝1时辐射的能量为ΔE1＝E3－E1＝－，氢原子从n＝4跃迁至n＝1时辐射的能量为ΔE2＝E4－E1＝－，产生光电子最大初动能为Ek＝ΔE2－ΔE1＝－，故选C。 5．D　氢原子由n＝4能级跃迁到n＝1能级时辐射的光子能量最大，即ΔEm＝E4－E1＝12.75 eV，该光子能量比四种金属的逸出功都大，照射这些金属时都能发生光电效应。故选D。 6．D　基态氢原子的能量为E1＝－13.6 eV，里德伯原子的能量为En＝＝，En>E1，里德伯原子的能量比普通氢原子的大，选项A错误；将处于量子数为n的激发态的氢原子电离，需要能量ΔE＝0－En＝－，量子数n越大，电离能越小，选项B错误；氢原子从能级m跃迁到n放出光子的能量hν＝Em－En＝－，里德伯原子从n＝640能级跃迁到n＝630能级放出光子的能量比紫光小，频率比紫光低，不可能是紫外线，选项C错误；里德伯原子半径rn＝n2r1＝6402×0.053×10-9 m≈21.7×10-6 m＝21.7 μm，选项D正确。故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微练86　原子的能级跃迁问题 1.(多选)如图所示为氢原子的部分能级示意图。现有大量处于激发态n＝5能级的氢原子，向较低能级跃迁时，会放出不同频率的光子。已知某锌板发生光电效应的逸出功为3.34 eV。下列说法中正确的是(　　) A．共放出5种不同频率的光子 B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级放出的光子波长最短 C．放出的所有光子照射该锌板，逸出光电子的最大初动能为9.72 eV D．从n＝4能级跃迁到n＝3能级放出的光子波长等于n＝2能级跃迁到n＝1能级放出的光子波长 2．(多选)我国自主研发的氢原子钟已运用于中国的北斗导航系统中，它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。如图所示为氢原子的能级结构示意图。则(　　) A．用11 eV的光子照射处于基态的氢原子可以使之发生跃迁 B．用11 eV的电子去轰击处于基态的氢原子可能使之发生跃迁 C．用4 eV的光子照射处于n＝3的激发态的氢原子能使之电离 D．一个处于n＝3激发态的氢原子，在向低能级跃迁时最多可辐射3种频率的光子 3.氢原子能级图如图所示，En＝E1，E1＝－13.6 eV，假设氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和n＝2能级发出的光的波长和频率分别为λ1、λ2和ν1、ν2，氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光的波长和频率分别为λ3和ν3，下列关系正确的是(　　) A．ν1＝ν2＋ν3　　 B．λ1＝λ2＋λ3 C．E1＝E2＋E3　　 D．2E2＝E1＋E3 4．若氢原子从n＝3的能级跃迁至n＝1的能级时辐射的光照射到某金属表面，恰好产生光电子，则氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时辐射的光照射到同一金属表面，产生光电子的最大初动能为氢原子基态能量的(　　) A．－　　 B．－ C．－　　 D．－ 5．氢原子的能级图如图所示，欲使处于n＝4能级的大量的氢原子向低能级跃迁，发出频率不同的大量的光子，然后用这些光子照射下表中的几种金属，则能发生光电效应的金属有(　　) 金属 铯 钙 镁 钛 逸出功W/eV 1.90 2.70 3.70 4.14 A．1种　　 B．2种　 C．3种　　 D．4种 6．玻尔原子模型认为氢原子的轨道和能量都是量子化的，轨道半径rn＝n2r1，能级En＝，其中r1表示基态氢原子半径，E1＝－13.6 eV，n表示氢原子所在能级的量子数，n＝1，2，3，…。在高真空与极低温度的宇宙空间观察到一种量子数n＝640的氢原子，处在很高的激发态，被称为里德伯原子，它具有寿命长、半径大、电偶极矩强等普通氢原子不具有的特点。关于里德伯原子，下列说法正确的是(　　) A．里德伯原子的能量比普通氢原子的小 B．里德伯原子的电离能比普通氢原子的大 C．已知普通氢原子从n＝6能级跃迁到n＝2能级放出紫光，则里德伯原子从n＝640能级跃迁到n＝630能级放出紫外线 D．已知基态氢原子半径为0.053 nm，则里德伯原子半径会达到微米级 学科网（北京）股份有限公司 $$