第四章第四节 氢原子光谱和波尔的原子模型——高二物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题（含解析）

第四章第四节 氢原子光谱和波尔的原子模型———高二物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题 【教材课后习题】 1.什么是线状谱，什么是连续谱？原子的发射光谱是怎样的光谱？不同原子的发射光谱是否有可能相同？ 2.参考图，用玻尔理论解释，当巴耳末公式时计算出的氢原子光谱的谱线，是哪两个能级之间的跃迁造成的？ 3.根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的前两条谱线所对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？ 4.如果大量氢原子处在的能级，会辐射出几种频率的光？其中波长最短的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的？ 5.请用玻尔理论解释：为什么原子的发射光谱都是一些分立的亮线？ 6.要使处于的激发态的氢原子电离，它需要吸收的能量为多大？ 7.包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连续光谱中这些波长的位置上便出现了暗线，这样的光谱叫作吸收光谱。请用玻尔理论解释：为什么各种原子吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的发射光谱中的一条亮线相对应？ 【定点变式训练】 8.有些金属原子受激后，从某激发态跃迁回基态时，会发出特定颜色的光。图甲所示为钠原子和锂原子分别从激发态跃迁回基态的能级差值，钠原子发出频率为的黄光，可见光谱如图乙所示。锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为( ) A.红色 B.橙色 C.绿色 D.青色 9.氢原子能级图如图甲所示。某基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光，其中有两种能使乙图中逸出功为2.25eV的K极钾金属发生光电效应，通过乙图实验装置得到这两种光分别实验时的电流和电压读数，绘出图丙①②两根曲线，则下列说法正确的是( ) A.不能使K极金属产生光电效应的光是从n=2跃迁到n=1时产生的 B.丙图中②曲线对应的入射光光子能量为12.09eV C.丙图中①曲线对应的入射光光子能使钾金属产生最大初动能为10.20eV的光电子 D.丙图中 10.北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的。如图为氢原子能级图，则下列说法正确的是( ) A.氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子 B.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有3条亮线 C.大量处于能级的氢原子辐射出来的光子中，波长最长的光子能量为0.66eV D.用大量能量为3.6eV的光子持续照射处于基态的氢原子，可使其电离 11.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是( ) A.图（a）中，分别用频率为和的光照射同一光电管，电流表均有示数，调节滑动变阻器的触头P，使微安表示数恰好为零，分别读出电压表对应的示数和，已知电子电量为e，可以推导出普朗克常量的计算式 B.图（b）中，一个氢原子吸收能量从基态向的能级跃迁时，最多可以吸收3种不同频率的光 C.图（c）中，铀238的半衰期是45亿年，经过45亿年，两个铀238必定有一个发生衰变 D.图（d）中，氘核的核子平均质量小于氦核的核子平均质量 12.氢原子是一种简单原子，核外仅有一个电子，其电子的质量为m，电荷量为e，静电力常量为k，普朗克常量为h，光在真空中的速度为c，不考虑相对论效应。 （1）按照经典电磁理论，氢原子中核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动，辐射电磁波的频率等于圆周运动的频率，以离核无限远处电势能为0，电子的电势能为。求： ①电子绕核圆周运动时辐射电磁波的频率； ②氢原子的能量E（电子动能与势能的总和）。 （2）瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线作了分析，发现这些谱线的波长符合，4，5，…式中为里德伯常量，设基态氢原子的原子半径，电子在第轨道运行时的半径，根据玻尔的氢原子结构模型，并结合（1）②中得出的结论： ①试用玻尔理论解释氢原子在可见光区的四条谱线形成的可 ... ...