（全國(guó)版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 近代物理初步 第48課時(shí) 原子結(jié)構(gòu)學(xué)案

《（全國(guó)版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 近代物理初步 第48課時(shí) 原子結(jié)構(gòu)學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國(guó)版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 近代物理初步 第48課時(shí) 原子結(jié)構(gòu)學(xué)案（12頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第48課時(shí)　原子結(jié)構(gòu) 考點(diǎn)1　原子的核式結(jié)構(gòu) 1．電子的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子，提出了原子的“棗糕模型”。 2．原子的核式結(jié)構(gòu) (1)1909～1911年，英籍物理學(xué)家盧瑟福進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了核式結(jié)構(gòu)模型。 (2)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說它們幾乎被“撞了回來”。 (3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)。 1．下列四個(gè)示意圖表示的實(shí)驗(yàn)中能說明原子核

2、式結(jié)構(gòu)的是(　　) 答案　A 解析　α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子的核式結(jié)構(gòu)，故A正確；雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證明光具有波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤；光電效應(yīng)說明光具有粒子性，故C錯(cuò)誤；放射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)是根據(jù)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)方向確定放射線的電性，故D錯(cuò)誤。 2．(多選)關(guān)于原子核式結(jié)構(gòu)理論說法正確的是(　　) A．是通過發(fā)現(xiàn)電子現(xiàn)象得出來的 B．原子的中心有個(gè)核，叫做原子核 C．原子的正電荷均勻分布在整個(gè)原子中 D．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外旋轉(zhuǎn) 答案　BD 解析　原子的核式結(jié)構(gòu)模型是在α粒子的散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上提出的，A錯(cuò)誤。原子中絕大部分是空的，帶正電

3、的部分集中在原子中心一個(gè)很小的范圍，稱為原子核，B正確、C錯(cuò)誤。原子核集中了原子全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，帶負(fù)電的電子在核外旋轉(zhuǎn)，D正確。 3. 根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，如圖所示虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中，下列說法中正確的是(　　) A．動(dòng)能先增大，后減小 B．電勢(shì)能先減小，后增大 C．電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零 D．加速度先變小，后變大 答案　C 解析　α粒子從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)到達(dá)等勢(shì)點(diǎn)c的過程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，α粒子的電勢(shì)能先增加后減小、動(dòng)能先減小后增大，

4、加速度先變大，后變小，回到同一等勢(shì)線上時(shí)，電場(chǎng)力做的總功為零，故C正確。 考點(diǎn)2　能級(jí)躍遷及相關(guān)的能量問題 1．氫原子光譜 (1)光譜：用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長(zhǎng)展開，獲得光的波長(zhǎng)(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜。 (2)光譜分類： (3)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：巴耳末系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式＝R(n＝3,4,5…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)。 (4)光譜分析：利用每種原子都有自己的特征譜線可以用來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，且靈敏度很高。在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學(xué)元素上有著重大的意義。 2．氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式 (1)玻

5、爾理論 ①定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。 ②躍遷：當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道時(shí)，會(huì)放出能量為hν的光子，這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即hν＝Em－En。(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) ③軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。 (2)幾個(gè)概念 ①能級(jí)：在玻爾理論中，原子的能量是量子化的，這些量子化的能量值，叫做能級(jí)。 ②基態(tài)：原子能量最低的狀態(tài)。 ③激發(fā)

6、態(tài)：在原子能量狀態(tài)中除基態(tài)之外的其他狀態(tài)。 ④量子數(shù)：原子的狀態(tài)是不連續(xù)的，用于表示原子狀態(tài)的正整數(shù)。 (3)氫原子的能級(jí)公式：En＝E1(n＝1,2,3…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝－13.6 eV。 (4)氫原子的半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3…)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10 m。 (5)氫原子的能級(jí)圖：能級(jí)圖如圖所示。 [例]　 (2017·遼寧沈陽郊聯(lián)體期末)根據(jù)氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)(量子數(shù)n＝1)的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子

7、能量為(　　) A．13.6 eV B．3.4 eV C．12.75 eV D．12.09 eV 解析　受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，說明氫原子從n＝1能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)上，所以照射氫原子的單色光的光子能量E＝E4－E1＝12.75 eV，C正確。 答案　C 能級(jí)躍遷中的幾種情況 (1)自發(fā)躍遷：高能級(jí)→低能級(jí)，釋放能量，發(fā)出光子。光子的頻率ν＝＝。 (2)受激躍遷：低能級(jí)→高能級(jí)，吸收能量。 ①光照(吸收光子)：光子的能量必須恰等于能級(jí)差hν＝ΔE，即對(duì)光子的吸收具有選擇性。 ②當(dāng)入射光子能量大于該能級(jí)的電離能時(shí)，原子對(duì)光子吸收不再具有選擇性，而是

8、吸收電離。 ③碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級(jí)差即可，即E外≥ΔE。 (3)一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光的種類有C＝種。一個(gè)氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)，向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可輻射出的光的種類有n－1種。 1．(2017·河南省洛陽月考)用頻率為ν0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測(cè)到頻率分別為ν1、ν2、ν3的三條譜線，且ν3>ν2>ν1，則(　　) A．ν0<ν1 B．ν3＝ν2＋ν1 C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.＝＋ 答案　B 解析　大量氫原子躍遷時(shí)只有三個(gè)頻率的光譜，這說明是從n＝3能級(jí)向低能級(jí)躍遷。由

9、于ν3>ν2>ν1，則： n＝3能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，hν3＝E3－E1 n＝2能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，hν2＝E2－E1 n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)，hν1＝E3－E2 將以上三式變形可得，hν3＝hν2＋hν1 解得ν3＝ν2＋ν1，故B正確，再根據(jù)氫原子理論可知，入射光頻率ν0＝ν3，故A、C、D錯(cuò)誤。 2．氫原子輻射出一個(gè)光子后(　　) A．電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑增大 B．電子的動(dòng)能增大 C．氫原子的電勢(shì)能增大 D．原子的能級(jí)值增大 答案　B 解析　根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道，在此躍遷過程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做了正功，因

10、而電勢(shì)能應(yīng)減小。另由經(jīng)典電磁理論，電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力即為氫核對(duì)電子的庫侖力：k＝m，則Ek＝mv2＝?？梢?，電子運(yùn)動(dòng)半徑越小，其動(dòng)能越大。再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，氫原子放出光子，輻射出一定的能量，所以原子的總能量減少，只有B正確。 3．(2018·廣州市執(zhí)信中學(xué)期末)已知?dú)湓拥哪芗?jí)如圖所示，現(xiàn)用光子能量介于10～12.9 eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則下列說法中正確的是(　　) A．在照射光中可能被吸收的光子能量有無數(shù)種 B．在照射光中可能被吸收的光子能量只有3種 C．照射后可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有10種 D．照射后可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同

11、波長(zhǎng)的光有3種 答案　B 解析　因?yàn)椋?3.6 eV＋10 eV＝－3.6 eV，－13.6 eV＋12.9 eV＝－0.7 eV，能量介于－3.6～－0.7 eV的能級(jí)有n＝2、3、4三種，可知照射光中有三種頻率的光子被吸收，故A錯(cuò)誤、B正確；氫原子躍遷的最高能級(jí)為n＝4能級(jí)，根據(jù)C＝6知，氫原子發(fā)射出六種不同波長(zhǎng)的光，故C、D錯(cuò)誤，故選B。 1．在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是(　　) A．原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上 B．正電荷在原子中是均勻分布的 C．原子中存在著帶負(fù)電的電子 D．原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)

12、中 答案　A 解析　α粒子和電子之間有相互作用力，它們接近時(shí)就有庫侖引力作用，但由于電子的質(zhì)量只有α粒子質(zhì)量的，粒子與電子碰撞就像一顆子彈與一個(gè)灰塵碰撞一樣，α粒子質(zhì)量大，其運(yùn)動(dòng)方向幾乎不改變，α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)說明三點(diǎn)：一是原子內(nèi)有一質(zhì)量很大的粒子存在；二是這一粒子帶有較大的正電荷；三是這一粒子的體積很小，故A正確。 2．如圖所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，粒子打到熒光屏上都會(huì)引起閃爍，若將帶有熒光屏的顯微鏡分別放在圖中a、b、c、d四個(gè)位置。則這四個(gè)位置在相等時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是(　　) A．1305、25、7、1 B．202、405、6

13、25、825 C．1202、1010、723、203 D．1202、1305、723、203 答案　A 解析　由于絕大多數(shù)粒子運(yùn)動(dòng)方向基本不變，所以a位置閃爍次數(shù)最多，少數(shù)粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)。符合該規(guī)律的數(shù)據(jù)只有A選項(xiàng)。 3．(2018·長(zhǎng)春外國(guó)語學(xué)校期末)(多選)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離原子核較近的軌道上，下列說法正確的是(　　) A．核外電子受力變小 B．原子的能量減少 C．氫原子要吸收一定頻率的光子 D．氫原子要放出一定頻率的光子 答案　BD 解析　根據(jù)F＝k得，軌道半徑減小，則核外電子受力變大，故A錯(cuò)誤；由較遠(yuǎn)軌道躍遷到較

14、近軌道，原子能量減小，故B正確；因?yàn)樵幽芰繙p小，所以氫原子放出一定頻率的光子，故C錯(cuò)誤、D正確。 4．(2017·吉林高中三調(diào))下列說法正確的是(　　) A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分 B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有棗糕式結(jié)構(gòu) C．氫原子核外電子軌道半徑越大，其能量越低 D．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子從a能級(jí)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為的光子 答案　D 解析　β衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)產(chǎn)生電子的過程，但電子不是原子核的組成部分，故A錯(cuò)誤；α粒子

15、散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；氫原子核外電子軌道半徑越大，其能量越高，C錯(cuò)誤；原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子，已知λ1>λ2。根據(jù)玻爾理論得a→b：Ea－Eb＝h，b→c：Ec－Eb＝h，a→c：Ec－Ea＝h，聯(lián)立上三式得，λ＝，D正確。 5．(2017·湖北七市聯(lián)考)(多選)如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，一共可以輻射出10種不同頻率的光子。其中萊曼系是指氫原子由高能級(jí)向n＝1 能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子，則(　　) A．10種光子中波長(zhǎng)最短的是n＝5激發(fā)態(tài)躍遷

16、到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的 B．10種光子中有4種屬于萊曼系 C．使n＝5能級(jí)的氫原子電離至少要0.85 eV的能量 D．從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量等于n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放光子的能量 答案　AB 解析　n＝5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光子的能量最大、頻率最大，所以波長(zhǎng)最短，故A正確；由題意知，從n＝5、4、3、2激發(fā)態(tài)躍遷到n＝1時(shí)發(fā)出的4種光子屬于萊曼系，故B正確；由圖知，n＝5能級(jí)的電離能為0.54 eV，故C錯(cuò)誤；從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量大于n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放光子的能量，故D錯(cuò)誤。 6．(多選)按照玻爾的理論，氫原子的能級(jí)是氫原子處于各個(gè)定態(tài)時(shí)的

17、能量值，它包括氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能和電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。當(dāng)一個(gè)氫原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能增加 B．氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能減小 C．氫原子可能輻射6種不同波長(zhǎng)的光 D．氫原子可能輻射3種不同波長(zhǎng)的光 答案　AD 解析　當(dāng)一個(gè)氫原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，軌道半徑減小，能量減小，根據(jù)k＝m知，電子動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)一個(gè)氫原子從n＝4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能放出3種不同波長(zhǎng)的光子，分別由n＝4躍遷到n＝3、n＝3躍遷到n＝2、n＝2躍遷到n＝1所釋放的光子，故C錯(cuò)誤、D

18、正確。 7．按照玻爾原子理論，氫原子中的電子從離原子核較近的軌道躍遷到離原子核較遠(yuǎn)的軌道，要________(填“釋放”或“吸收”)能量。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)，電子的質(zhì)量為m，則基態(tài)氫原子的電離能為________，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子后被電離，電離后電子的速度大小為________(已知普朗克常量為h)。 答案　吸收?。璄1　 解析　氫原子中的電子從離原子核較近的軌道躍遷到離原子核較遠(yuǎn)的軌道，原子能量增大，則需要吸收能量。氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)，則發(fā)生電離，基態(tài)氫原子的電離能為－E1，根據(jù)能量守恒得：hν＋E1＝mv2，解得電離后電子的速

19、度大小為：v＝ 。 8．(2017·江西宜川五校聯(lián)考)如圖為氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出多個(gè)能量不同的光子，其中頻率最大的光子能量為________eV，若用此光照射到逸出功為2.75 eV的光電管上，則加在該光電管上的遏止電壓為 ________V。 答案　12.75　10 解析　根據(jù)C＝6知，大量處于n＝4的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種能量不同的光子。能級(jí)間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hν＝Em－En。所以頻率最大的光子能量為E＝E4－E1＝－0.85 eV＋13.6 eV＝12.75 eV。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，有Ek＝hν－W0。根據(jù)動(dòng)能

20、定理eU＝Ek，解得：U＝10 V。 9．(2016·北京高考)處于n＝3能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光的頻率有(　　) A．1種 B．2種 C．3種 D．4種 答案　C 解析　因?yàn)槭谴罅繗湓?，所以根?jù)C可得有3種可能，故C正確。 10. (2017·陜西咸陽二模)已知類氫結(jié)構(gòu)氦離子(He＋)的能級(jí)圖如圖所示，根據(jù)能級(jí)躍遷理論可知(　　) A．氦離子(He＋)處于n＝1能級(jí)時(shí)，能吸收45 eV的能量躍遷到n＝2能級(jí) B．大量處在n＝3能級(jí)的氦離子(He＋)向低能級(jí)躍遷時(shí)，只能發(fā)出2種不同頻率的光子 C．氦離子(He＋)從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)比從n＝3

21、能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出光子的波長(zhǎng)大 D．若氦離子(He＋)從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)，輻射出的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光子一定也能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng) 答案　C 解析　吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能量差，才能發(fā)生躍遷，從n＝1能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)，吸收的光子能量為40.8 eV，故A錯(cuò)誤；大量處在n＝3能級(jí)的氦離子(He＋)向低能級(jí)躍遷，能發(fā)出3種不同頻率的光子，故B錯(cuò)誤；由圖可知，從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射的光子能量小于從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射的光子能量，所以從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)比從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出光子的

22、頻率低，波長(zhǎng)大，故C正確；從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放的光子能量為－13.6 eV－(－54.4 eV)＝40.8 eV，若能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，從n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光子能量為－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV<40.8 eV，則不一定能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。 11. (2017·天津五校聯(lián)考)氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示，大量氫原子從n＝4能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見光a，從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見光b，則(　　) A．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出γ射線 B．氫原子從n＝4能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線

23、 C．從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)，電子的電勢(shì)能減小，氫原子的能量也減小 D．氫原子在n＝2能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離 答案　C 解析　γ射線的產(chǎn)生機(jī)理是原子核受激發(fā)才產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；根據(jù)躍遷規(guī)律可知?dú)湓訌母吣芗?jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量等于這兩個(gè)能級(jí)的能量差，從n＝4能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子能量小于a光子的能量，不可能為紫外線，故B錯(cuò)誤；根據(jù)庫侖引力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律，可知＝m，從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)，電子的動(dòng)能增大，電子的電勢(shì)能減小，由于放出光子，氫原子的能量減小，故C正確；欲使在n＝2能級(jí)的氫原子發(fā)生電離，吸收的光子能量一定不能小于3.4

24、 eV，故D錯(cuò)誤。 12．(2017·天津五區(qū)縣質(zhì)檢)實(shí)驗(yàn)室考查氫原子躍遷時(shí)的微觀效應(yīng)。已知?dú)湓幽芗?jí)圖如圖所示，氫原子質(zhì)量為mH＝1.67×10－27 kg。設(shè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n＝5的能級(jí)狀態(tài)。 (1)求氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光； (2)若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動(dòng)量可以用p＝表示(h為普朗克常量，ν為光子頻率，c為真空中光速)，求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)10　(2)4.17 m/s 解析　(1)可能發(fā)射出不同頻率的光譜的種數(shù)為： N＝C＝10。 (2)由動(dòng)量守恒定律可得：－mHvH＝0 解得氫原子的最大反沖速率為： vH＝＝ m/s≈4.17 m/s。 12