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文檔簡介
1、難點19玻爾原子模型及相關應用玻爾原子模型是中學物理的重要模型之一,以此為背景的高考命題,有較強的抽象性和綜合性,是考生應對的難點.●難點磁場1.(★★★★)(1996年全國)根據(jù)玻爾理論,氫原子的電子由外層軌道躍遷到內層軌道后A.原子的能量增加,電子的動能減小B.原子的能量增加,電子的動能增加C.原子的能量減小,電子的動能減小D.原子的能量減小,電子的動能增加2.(★★★★)(1995年全國)如圖191所示,給出氫原子最低的四個能級,
2、氫原子在這些能級之間躍遷即輻射的光子的頻率最多有________種,其中最小的頻率等于________Hz.(保留兩位有效數(shù)字)●案例探究[例1]欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā),下列措施可行的是A.用10.2eV的光子照射B.用11eV的光子照射C.用14eV的光子照射D.用11eV的光子碰撞命題意圖:考查考生對玻爾原子模型的躍遷假設的理解能力及推理能力.B級要求.解題方法與技巧:由“玻爾理論“的躍遷假設可知,氫原子在各能級間,只能吸收能量值
3、剛好等于兩能級之差的光子.由氫原子能級關系不難算出,10.2eV剛好為氫原子n=1和n=2的兩能級之差,而11eV則不是氫原子基態(tài)和任一激發(fā)態(tài)的能量之差,因而氫原子只能吸收前者被激發(fā),而不能吸收后者.對14eV的光子,其能量大于氫原子電離能,足可使“氫原子”電離,而不受氫原子能級間躍遷條件限制.由能的轉化和守恒定律不難知道,氫原子吸收14eV的光子電離后產(chǎn)生的自由電子仍具有0.4eV的動能.另外,用電子去碰撞氫原子時,入射電子的動能可全
4、部或部分地為氫原子吸收,所以只要入射電子的動能大于或等于基態(tài)和某個激發(fā)態(tài)能量之差,也可使氫原子激發(fā),故正確選項為ACD.[例2]光子能量為E的一束光照射容器中的氫(設氫原子處于n=3的能級),氫原子吸收光子后,能發(fā)出頻率γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六種光譜線,且γ1<γ2<γ3<γ4<γ5<γ6,則E等于A.hγ1B.hγ6C.h(γ6γ1)D.h(γ1γ2γ3γ4γ5γ6)命題意圖:考查對玻爾理論躍遷假設的理解能力及推理能力.B
5、級要求.錯解分析:出現(xiàn)錯解的原因有(1)對氫原子躍遷機理理解不透.(2)對量子數(shù)為n的氫原子自發(fā)輻射產(chǎn)生譜線條數(shù)n(n1)2這一規(guī)律把握不牢,難以執(zhí)果索因,逆向思維推斷氫原子吸收光子后所在能級量子數(shù)n=4.解題方法與技巧:因為,對于量子為n的一群氫原子,向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時,可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為n(n1)2,故n(n1)2=6,可判定氫原子吸收光子的能量后可能的能級是n=4,從n=4到n=3放出的光子能量最小,頻率最低.此題中的最
6、低頻率為γ,故處于n=3能級的氫原子吸收頻率為γ1(E=hγ1)的光子能量,從n=3能級躍遷到n=4能級后,方可發(fā)出6種譜線的頻率,故A選項正確.●錦囊妙計一、高考走勢圖19—1運動時,以下說法正確的是A.速率之比為3∶1B.周期之比為1∶3C.能量之比為3∶1D.半徑之比為1∶33.(★★★★)一個氫原子中的電子從一半徑為ra的軌道躍遷到另一半徑為rb的軌道,已知ra<rb,則在此過程中A.原子可能發(fā)出一系列頻率的光子B.原子可能吸收
7、一系列頻率的光子C.原子可能吸收某一頻率的光子D.原子可能輻射某一頻率的光子4.(★★★★)用能量為12.3eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子,受光子照射后,下列的說法正確的是A.原子能躍遷到n=2的軌道上去B.原子能躍遷到n=3的軌道上去C.原子能躍遷到n=4的軌道上去D.原子不能躍遷到其他軌道上去5.(★★★★)如圖192所示,表示汞原子可能的能級(不是全部),一個自由電子的總能量為9.0eV,與處于基態(tài)的汞原子發(fā)生正碰(不計汞原
8、子的動量變化),則電子可能剩余的能量(碰撞過程中無能量損失)A.0.2eVB.1.4eVC.2.3eVD.5.5eV6.(★★★★★)有一群處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)中的氫原子,在它們發(fā)光的過程中,發(fā)出的光譜線共有________條,有一個處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)中的氫原子,在它向低能態(tài)躍遷時,最多可能發(fā)出________個頻率的光子.7.(★★★★★)一個氫原子處于基態(tài),用光子能量為15eV的電磁波去照射該原子,問能否使氫原子電離?若能
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