高中物理 第二章 原子结构 第4节 氢原子光谱与能级结构自我小测 鲁科版选修3-5

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1、氢原子光谱与能级结构1.关于巴耳末公式的理解，正确的是(　　)A.此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的B.公式中n可取任意值，故氢光谱是连续谱C.公式中n只能取整数值，故氢光谱是线状谱D.公式不但适用于氢光谱的分析，也适用于其他原子的光谱2.(2009全国Ⅰ理综,16)氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1＝0.6328μm,λ2＝3.39μm。已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1＝1.96eV的两个能级之间跃迁产生的。用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁能级间隔，则ΔE2的近似值为(　

2、　)A.10.50eVB.0.98eVC.0.53eVD.0.36eV3.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4.(2008广东深圳，4)如图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，则照射氢原子的

3、单色光的光子能量为…(　　)A.13.6eVB.3.4eVC.10.2eVD.12.09eV5.下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(　　)A.原子A可能辐射出3种频率的光子B.原子B可能辐射出3种频率的光子C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E46.(2009全国Ⅱ理综,18)氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知,氢原子(　　)A

4、.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7.(2007江苏高考)μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogenmuonatom)，它在原子核物理的研究中有重要作用。下图为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，且频率依次增大，则

5、E等于(　　)A.h(ν3－ν1)B.h(ν5＋ν6)C.hν3D.hν48.用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条。用Δn表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图(如下图所示)可以判断，Δn和E的可能值为(　　)A.Δn＝1，13.22eV

6、

7、子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为，n＝4，5，6，…，R＝1.10×107m－1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：(1)n＝6时，对应的波长为多少？(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？13.如下图为氢原子能级示意图，现有动能是E(eV)的某个粒子与处在基态的一个氢原子在同一直线上相向运动，并发生碰撞。已知碰撞前粒子的动量和氢原子的动量大小相等。碰撞后氢原子受激发跃迁到n＝4的能级。(粒子的质量m与氢原子的质量mH之比为k)求：(1)碰前氢原子的动能。(2)若有一群氢原子处在

8、n＝4的能级，会辐射出几种频率的光？其中频率最高的光，光子能量多大？参考答案1解析：此公式是巴耳末在研究氢光谱在可见光区的14条谱线时得到的，只适用于氢光谱的分析，且n只能取大于等于3的整数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱。答案：AC2解析：能级跃迁满足ΔE1＝hc/λ1,ΔE2＝hc/λ2代入