《原子结构和波粒二象性》课件1.ppt

1、阶段复习课第四章必备考点必备考点素养评价素养评价素养一物理观念素养一物理观念考点考点1 1 波粒二象性波粒二象性1.1.光的波动性与粒子性的统一光的波动性与粒子性的统一:(1)(1)大量光子产生的效果显示出波动性大量光子产生的效果显示出波动性,如在光的干涉、衍射现象中如在光的干涉、衍射现象中,如果用强如果用强光照射光照射,在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹,波动性体现了出来。波动性体现了出来。(2)(2)个别光子产生的效果显示出粒子性个别光子产生的效果显示出粒子性,如果用微弱的光照射如果用微弱的光照射,在光屏上就只能在光屏上就只能观察到一些分布毫无规律的点观察到一

2、些分布毫无规律的点,充分体现了粒子性。充分体现了粒子性。(3)(3)如果用微弱的光照射足够长的时间如果用微弱的光照射足够长的时间,在光屏上光点的分布又会出现一定的在光屏上光点的分布又会出现一定的规律性规律性,呈现出干涉、衍射的分布规律。这些实验为人们认识光的波粒二象性呈现出干涉、衍射的分布规律。这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了依据。提供了依据。(4)(4)对不同频率的光对不同频率的光,频率低、波长长的光频率低、波长长的光,波动性显著波动性显著;频率高、波长短的光频率高、波长短的光,粒子性显著。粒子性显著。(5)(5)光在传播时体现波动性光在传播时体现波动性,在与其他物质相互作用时体现粒子

3、性。在与其他物质相互作用时体现粒子性。2.2.粒子的波动性粒子的波动性:(1)(1)德布罗意波是光的波粒二象性的一种推广德布罗意波是光的波粒二象性的一种推广,包括了所有物体包括了所有物体,小到电子、质小到电子、质子子,大到行星、太阳大到行星、太阳,都存在波动性都存在波动性,对应的波叫物质波。对应的波叫物质波。(2)(2)我们观察不到宏观物体的波动性我们观察不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体对应的波长太小。是因为宏观物体对应的波长太小。3.3.波粒二象性的关键词转化波粒二象性的关键词转化:光的波动性与粒子性的统一:枣糕模型,核式结构模型。(2)个别光子产生的效果显示出粒子性,如果用微弱的光照射

4、,在光屏上就只能观察到一些分布毫无规律的点,充分体现了粒子性。光电流大,因此a光子数多,那么a光的强度较强,A、C正确,B错误;若改变电源50 m的绿光照射阴极K,调整两个极板电压。A、K之间电势差是2.在卢瑟福的粒子的散射实验中,金原子核可以看作静止不动,当粒子靠近金核附近时,下列哪一个图能描述粒子的散射轨迹()4110-19(3.在荧光屏上形成的亮点是由粒子打在荧光屏上产生的,故A错误;汤姆孙提出了枣糕式原子模型,卢瑟福为了验证汤姆孙原子模型的正确性,进一步探究原子的结构与组成,设计了该实验,故B正确;整个装置封闭在玻璃罩内,且抽成真空,是因为粒子的电离能力较强,在空气中运动的距离短,故C

5、错误;卢瑟福在实验前认为粒子可能穿过金箔,也可能穿不过而反弹回来,所以将荧光屏设计成环形,故D正确。(1)大量光子产生的效果显示出波动性,如在光的干涉、衍射现象中,如果用强光照射,在光屏上立刻出现了干涉、衍射条纹,波动性体现了出来。(2)若把入射到阴极的绿光的光强增大到原来的二倍,求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子到达A极的最大动能。6 V,即UAK=-0.由代入数据得:=1.eU截=h-W,入射光的频率越高,对应的截止电压U截越大。(多选)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。25)10-19均视为正确50 m的绿光照射阴极K,调整两个极板电压。(1)

6、当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时,向外辐射的光子的波长是多少?不容易观察到明显的衍射现象和干涉现象86 eV的任意值,则B、D正确。【素养评价素养评价】1.1.实验表明电子也有波粒二象性实验表明电子也有波粒二象性,由于电子的粒子性比光强由于电子的粒子性比光强,故电子的波长比故电子的波长比光的波长更短光的波长更短,电子和光相比电子和光相比,我们我们()A.A.更容易观察到明显的衍射现象和干涉现象更容易观察到明显的衍射现象和干涉现象B.B.不容易观察到明显的衍射现象和干涉现象不容易观察到明显的衍射现象和干涉现象C.C.不容易观察到明显的衍射现象不容易观察到明显的衍射现象,但容易观察到干

7、涉现象但容易观察到干涉现象D.D.更容易观察到明显的衍射现象更容易观察到明显的衍射现象,但不容易观察到干涉现象但不容易观察到干涉现象【解析解析】选选B B。波动性越强越容易观察到明显的衍射和干涉。波动性越强越容易观察到明显的衍射和干涉,电子的波长比光电子的波长比光的波长更短的波长更短,则不容易观察到明显的衍射现象和干涉现象则不容易观察到明显的衍射现象和干涉现象,B,B正确。正确。2.2.如果下列四种粒子具有相同的速率如果下列四种粒子具有相同的速率,则德布罗意波长最小的是则德布罗意波长最小的是()A.A.粒子粒子B.B.粒子粒子C.C.中子中子D.D.质子质子【解析解析】选选A A。德布罗意波长

8、为。德布罗意波长为=,=,又又p=mvp=mv得得=,=,速率相等速率相等,即速度大即速度大小相同小相同,粒子的质量粒子的质量m m最大最大,则则粒子的德布罗意波长最小粒子的德布罗意波长最小,故故A A正确正确,B,B、C C、D D错误。故选错误。故选A A。hphmv光电效应规律的关键词转化:E的值可能使基态氢原子产生可见光(多选)如图所示为氢原子能级图,可见光的能量范围为1.玻尔的能级解释和跃迁理论能较好地解释氢原子光谱不容易观察到明显的衍射现象和干涉现象在荧光屏上形成的亮点是由粒子打在荧光屏上产生的,故A错误;汤姆孙提出了枣糕式原子模型,卢瑟福为了验证汤姆孙原子模型的正确性,进一步探究

9、原子的结构与组成,设计了该实验,故B正确;整个装置封闭在玻璃罩内,且抽成真空,是因为粒子的电离能力较强,在空气中运动的距离短,故C错误;卢瑟福在实验前认为粒子可能穿过金箔,也可能穿不过而反弹回来,所以将荧光屏设计成环形,故D正确。光的频率;光电流的大小与光强有关,当a、c光照射该光电管时,则a光对应的光电效应规律的关键词转化:改变电源的极性不可能有光电流产生更容易观察到明显的衍射现象和干涉现象红外线光子的能量小于可见光光子的能量,用实物粒子轰击大量处于第2能级的氢原子,至少可观察到两种红外线光子,则说明处于第2能级的氢原子受激发后至少跃迁到第5能级。原子的正电荷全部集中在原子核内红外线光子的能

10、量小于可见光光子的能量,用实物粒子轰击大量处于第2能级的氢原子,至少可观察到两种红外线光子,则说明处于第2能级的氢原子受激发后至少跃迁到第5能级。(3)G中电流为零的条件即遏止电压UAK。(3)如果实验中入射光的频率=7.【解析】(1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,所以阴极(2)个别光子产生的效果显示出粒子性,如果用微弱的光照射,在光屏上就只能观察到一些分布毫无规律的点,充分体现了粒子性。15)1014 J1.卢瑟福原子核式结构模型的结论是原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子内部一个很小的核上,带负电的电子绕原子核高速旋转,质量几乎忽略不计,所以可以得出选项A、C、D,

11、“原子核是由质子和中子组成的”结论是涉及原子核的结构,与核式结构无关,核式结构说的是原子结构,不是原子核结构,选项B错。的极性,仍可能有光电流产生,但电流大小会发生变化,D错误。考点考点2 2 原子的核式结构原子的核式结构1.1.电子的发现电子的发现:(1)(1)说明了原子是可分的说明了原子是可分的,是有结构的。是有结构的。(2)(2)典型的两种原子模型典型的两种原子模型:枣糕模型枣糕模型,核式结构模型。核式结构模型。2.2.原子的核式结构原子的核式结构:物理物理观念观念情境情境实验或模型实验或模型意义意义电子电子电子的电子的发现发现 说明原子是可分的说明原子是可分的绕原子核旋绕原子核旋转转

12、玻尔的能级解释和跃迁理论能较玻尔的能级解释和跃迁理论能较好地解释氢原子光谱好地解释氢原子光谱物理物理观念观念情境情境实验或模型实验或模型意义意义原子核原子核粒子粒子散射散射实验实验 能用原子的核式结构解释能用原子的核式结构解释“粒粒子散射实验子散射实验”。原子内部有一个。原子内部有一个很小的核很小的核,叫作原子核叫作原子核,原子的全原子的全部正电荷以及几乎全部的质量都部正电荷以及几乎全部的质量都集中在原子核内集中在原子核内,带负电的电子绕带负电的电子绕核运动核运动3.3.原子的核式结构的关键词的转化原子的核式结构的关键词的转化:光电子的最大初动能为Ek=6.德布罗意波长为=,又p=mv得=,速

13、率相等,即速度大86 eV,A、C错误;因为E可以取大于或等于2.15)1014 J1.的极性,仍可能有光电流产生,但电流大小会发生变化,D错误。(1)每秒钟内阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能。eU截=h-W,入射光的频率越高,对应的截止电压U截越大。001014 Hz,则产生的光电子的最大初动能Ek=_ J。枣糕模型,核式结构模型。(多选)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。5 V,所以电子到达A极时的最大动能为:Ek=Ek+eU=4.光的频率;光电流的大小与光强有关,当a、c光照射该光电管时,则a光对应的(2)若要使处于基态的氢原

14、子电离,至少要用多大频率的电磁波照射原子?原子质量几乎全部集中在原子核内(2)若把入射到阴极的绿光的光强增大到原来的二倍,求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子到达A极的最大动能。分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。【解析】(1)在光电效应中,电子向A极运动,故电极A为光电管的阳极。已知普朗克常量h=6.001014 Hz时,分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。【素养评价素养评价】1.(1.(多选多选)如图所示为卢瑟福的如图所示为卢瑟福的粒子散射实验的经典再现粒子散射实验的经典再现,用放

15、射性元素发岀用放射性元素发岀的的粒子轰击金箔粒子轰击金箔,用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点,关于该实验关于该实验,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.在荧光屏上形成的亮点是由粒子在金箔上打出的电子产生的在荧光屏上形成的亮点是由粒子在金箔上打出的电子产生的B.B.卢瑟福设计该实验是为了验证汤姆孙原子模型的正确性卢瑟福设计该实验是为了验证汤姆孙原子模型的正确性,进一步探究原子的进一步探究原子的结构与组成结构与组成,试图有新的发现与突破试图有新的发现与突破C.C.整个装置封闭在玻璃罩内整个装置封闭在玻璃罩内,且抽成真空且抽成真空,是为了避免粒子与气

16、体分子碰撞而是为了避免粒子与气体分子碰撞而偏离了原来的运动方向偏离了原来的运动方向D.D.之所以设计成环形荧光屏之所以设计成环形荧光屏,是因为卢瑟福在实验前认为粒子可能能穿过金箔是因为卢瑟福在实验前认为粒子可能能穿过金箔,也可能穿不过而反弹回来也可能穿不过而反弹回来【解析解析】选选B B、D D。在荧光屏上形成的亮点是由。在荧光屏上形成的亮点是由粒子打在荧光屏上产生的粒子打在荧光屏上产生的,故故A A错误错误;汤姆孙提出了枣糕式原子模型汤姆孙提出了枣糕式原子模型,卢瑟福为了验证汤姆孙原子模型的正确卢瑟福为了验证汤姆孙原子模型的正确性性,进一步探究原子的结构与组成进一步探究原子的结构与组成,设计

17、了该实验设计了该实验,故故B B正确正确;整个装置封闭在玻整个装置封闭在玻璃罩内璃罩内,且抽成真空且抽成真空,是因为是因为粒子的电离能力较强粒子的电离能力较强,在空气中运动的距离短在空气中运动的距离短,故故C C错误错误;卢瑟福在实验前认为卢瑟福在实验前认为粒子可能穿过金箔粒子可能穿过金箔,也可能穿不过而反弹回来也可能穿不过而反弹回来,所以将荧光屏设计成环形所以将荧光屏设计成环形,故故D D正确。故选正确。故选B B、D D。2.2.在卢瑟福的在卢瑟福的粒子的散射实验中粒子的散射实验中,金原子核可以看作静止不动金原子核可以看作静止不动,当当粒子靠粒子靠近金核附近时近金核附近时,下列哪一个图能描

18、述下列哪一个图能描述粒子的散射轨迹粒子的散射轨迹()【解析解析】选选C C。根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线的内侧且。根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线的内侧且粒子受粒子受到原子核的斥力作用而发生散射到原子核的斥力作用而发生散射,离原子核越近的粒子离原子核越近的粒子,受到的斥力越大受到的斥力越大,散射散射角度越大角度越大,故故C C正确正确,A,A、B B、D D错误。故选错误。故选C C。【补偿训练补偿训练】不能由卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是不能由卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()A.A.原子中心有一个很小的原子核原子中心有一个很小的原子核B.B.原子核是由质子和中子组成

19、的原子核是由质子和中子组成的C.C.原子质量几乎全部集中在原子核内原子质量几乎全部集中在原子核内D.D.原子的正电荷全部集中在原子核内原子的正电荷全部集中在原子核内【解析解析】选选B B。卢瑟福原子核式结构模型的结论是原子全部正电荷和几乎全部。卢瑟福原子核式结构模型的结论是原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子内部一个很小的核上质量都集中在原子内部一个很小的核上,带负电的电子绕原子核高速旋转带负电的电子绕原子核高速旋转,质质量几乎忽略不计量几乎忽略不计,所以可以得出选项所以可以得出选项A A、C C、D,“D,“原子核是由质子和中子组成的原子核是由质子和中子组成的”结论是涉及原子核的结构结论

20、是涉及原子核的结构,与核式结构无关与核式结构无关,核式结构说的是原子结构核式结构说的是原子结构,不是原不是原子核结构子核结构,选项选项B B错。错。素养二科学思维素养二科学思维考点考点1 1 光电效应规律光电效应规律1.1.光电效应规律及光电效应方程的应用技巧光电效应规律及光电效应方程的应用技巧:(1)(1)任何金属都有自己的截止频率任何金属都有自己的截止频率,入射光的频率必须大于金属的截止频率才入射光的频率必须大于金属的截止频率才能发生光电效应能发生光电效应,且光电流与光照强度成正比。且光电流与光照强度成正比。(2)(2)由方程由方程E Ek k=h-W=h-W0 0可知可知,光电子的最大初

21、动能与入射光的强度无关光电子的最大初动能与入射光的强度无关,随入射随入射光频率的增大而增大。光频率的增大而增大。(3)(3)由方程由方程h-Wh-W0 0=mv=mv2 2-0=eU-0=eUc c,遏止电压随着入射光的频率增大而增大。遏止电压随着入射光的频率增大而增大。122.2.光电效应规律的关键词转化光电效应规律的关键词转化:【素养评价素养评价】1.(1.(多选多选)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中频率等物理量的关系。图中A A、K K两极间的电压大小可调两极间的电压大小可调,电源

22、的正负极也可以电源的正负极也可以对调。分别用对调。分别用a a、b b、c c三束单色光照射三束单色光照射,调节调节A A、K K间的电压间的电压U,U,得到光电流得到光电流I I与电与电压压U U的关系如图乙所示。由图可知的关系如图乙所示。由图可知()A.A.单色光单色光a a和和c c的频率相同的频率相同,但但a a更强些更强些B.B.单色光单色光a a和和c c的频率相同的频率相同,但但a a更弱些更弱些C.C.单色光单色光b b的频率大于的频率大于a a的频率的频率D.D.改变电源的极性不可能有光电流产生改变电源的极性不可能有光电流产生【解析解析】选选A A、C C。光电流恰为零。光电

23、流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压此时光电管两端加的电压为截止电压,根据根据eUeU截截=h-W,=h-W,入射光的频率越高入射光的频率越高,对应的截止电压对应的截止电压U U截截越大。从图中可知越大。从图中可知a a、c c光的截止电压相等光的截止电压相等,且小于且小于b b光的截止电压光的截止电压,所以所以a a、c c光的频率相等光的频率相等,小于小于b b光的频率光的频率;光电流的大小与光强有关光电流的大小与光强有关,当当a a、c c光照射该光电管时光照射该光电管时,则则a a光对应的光对应的光电流大光电流大,因此因此a a光子数多光子数多,那么那么a a光的强度较强光的强度

24、较强,A,A、C C正确正确,B,B错误错误;若改变电源若改变电源的极性的极性,仍可能有光电流产生仍可能有光电流产生,但电流大小会发生变化但电流大小会发生变化,D,D错误。错误。2m1mv22.2.如图所示如图所示,阴极阴极K K用极限波长是用极限波长是0 0=0.66 m=0.66 m 的金属铯制成的金属铯制成,用波长用波长=0.50 m0.50 m的绿光照射阴极的绿光照射阴极K,K,调整两个极板电压。当调整两个极板电压。当A A极电压比阴极高出极电压比阴极高出2.5 V2.5 V时时,光电流达到饱和光电流达到饱和,电流表电流表G G的示数为的示数为0.64 A0.64 A。求。求:(1)(

25、1)每秒钟内阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极每秒钟内阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K K时的最大初动能。时的最大初动能。(2)(2)若把入射到阴极的绿光的光强增大到原来的二倍若把入射到阴极的绿光的光强增大到原来的二倍,求每秒钟阴极发射的光求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子到达电子数和光电子到达A A极的最大动能。极的最大动能。(3)G(3)G中电流为零的条件即遏止电压中电流为零的条件即遏止电压U UAKAK。【解析解析】(1)(1)光电流达到饱和时光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极阴极发射的光电子全部到达阳极A,A,所以阴极所以阴极每秒钟发射的光电子的个数每秒钟发射的光电子的

26、个数n=n=个个=4.0=4.010101212个。个。根据光电效应方程根据光电效应方程:E:Ek k=h-W=h-W0 0,W,W0 0=,=,代入可求得代入可求得E Ek k=9.6=9.61010-20-20 J J。(2)(2)若入射光的频率不变若入射光的频率不变,光的强度加倍光的强度加倍,则阴极每秒发射的光电子数也加倍则阴极每秒发射的光电子数也加倍,即即n=2n=8.0n=2n=8.010101212个。根据个。根据E Ek k=h-W=h-W0 0可知可知,光电子的最大初动能不变光电子的最大初动能不变,由于由于A A、K K之间电势差是之间电势差是2.5 V,2.5 V,所以电子到

27、达所以电子到达A A极时的最大动能为极时的最大动能为:E:Ek k=E=Ek k+eU=4.96+eU=4.961010-19-19 J J619eI0.64 10m1.6 100hc(3)(3)光电子的最大初动能光电子的最大初动能E Ek k=9.6=9.61010-20-20 J=0.6 eV J=0.6 eV。若使若使G G中电流为零中电流为零,光电子到达光电子到达A A极时克服电场力做功至少为极时克服电场力做功至少为W=eU=EW=eU=Ek k,解得解得U=0.6 V,U=0.6 V,即即U UAKAK=-0.6 V=-0.6 V。答案答案:(1)4.0(1)4.010101212个

28、个9.69.61010-20-20 J J(2)8.0(2)8.010101212个个4.964.961010-19-19 J J(3)-0.6 V(3)-0.6 V【补偿训练补偿训练】小明用金属铷为阴极的光电管小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象观测光电效应现象,实验装置示意如图甲实验装置示意如图甲所示。已知普朗克常量所示。已知普朗克常量h=6.63h=6.631010-34-34 Js Js。(1)(1)图甲中电极图甲中电极A A为光电管的为光电管的_(_(选填选填“阴极阴极”或或“阳极阳极”)。(2)(2)实验中测得铷的遏止电压实验中测得铷的遏止电压U Uc c与入射光频率与入射

29、光频率之间的关系如图乙所示之间的关系如图乙所示,则铷则铷的截止频率的截止频率c c=_ Hz,=_ Hz,逸出功逸出功W W0 0=_ J=_ J。(3)(3)如果实验中入射光的频率如果实验中入射光的频率=7.00=7.0010101414 Hz,Hz,则产生的光电子的最大初动则产生的光电子的最大初动能能E Ek k=_ J=_ J。【解析解析】(1)(1)在光电效应中在光电效应中,电子向电子向A A极运动极运动,故电极故电极A A为光电管的阳极。为光电管的阳极。(2)(2)由题图可知由题图可知,铷的截止频率铷的截止频率c c为为5.155.1510101414 Hz,Hz,逸出功逸出功W W

30、0 0=h=hc c=6.63=6.631010-34-345.155.1510101414 J3.41 J3.411010-19-19 J J。(3)(3)当入射光的频率为当入射光的频率为=7.00=7.0010101414 Hz Hz时时,由由E Ek k=h-h=h-hc c得得,光电子的最大初动能为光电子的最大初动能为E Ek k=6.63=6.631010-34-34(7.00-5.15)(7.00-5.15)10101414 J1.23 J1.231010-19-19 J J。答案答案:(1)(1)阳极阳极(2)5.15(2)5.1510101414(5.12(5.125.18)5

31、.18)10101414均视为正确均视为正确 3.413.411010-19-19(3.39(3.393.43)3.43)1010-19-19均视为正确均视为正确(3)1.23(3)1.231010-19-19(1.21(1.211.25)1.25)1010-19-19均视为正确均视为正确 考点考点2 2 氢原子光谱和能级跃迁氢原子光谱和能级跃迁1.1.光谱、能级、能级跃迁的对比分析光谱、能级、能级跃迁的对比分析:角度角度情境情境模型构建模型构建分析方法分析方法光谱光谱 发射光谱吸收光谱发射光谱吸收光谱光谱分析光谱分析能级能级 能级能级:基态、激发态基态、激发态H22111R()2n2n110

32、 11n21rn r(n 1,2,3)r0.53 10mEE(n 1,2,3)nE13.6 eV，。角度角度情境情境模型构建模型构建分析方法分析方法能级跃能级跃迁迁 定态假设定态假设跃迁假设跃迁假设nm2nhEEn(n 1)NC22.2.能级跃迁中的关键词转化能级跃迁中的关键词转化:【素养评价素养评价】1.(1.(多选多选)如图所示为氢原子能级图如图所示为氢原子能级图,可见光的能量范围为可见光的能量范围为1.62 1.62 3.11 eV,3.11 eV,用用可见光照射大量处于可见光照射大量处于n=2n=2能级的氢原子能级的氢原子,可观察到多条谱线可观察到多条谱线,若是用能量为若是用能量为E

33、E的的实物粒子轰击大量处于实物粒子轰击大量处于n=2n=2能级的氢原子能级的氢原子,至少可观察到两条具有显著热效应至少可观察到两条具有显著热效应的红外线的红外线,已知红外线的频率比可见光小已知红外线的频率比可见光小,则实物粒子的能量则实物粒子的能量E E()A.A.一定有一定有4.73 eVE1.62 eV4.73 eVE1.62 eVB.EB.E的值可能使处于基态的氢原子电离的值可能使处于基态的氢原子电离C.EC.E一定大于一定大于2.86 eV2.86 eVD.ED.E的值可能使基态氢原子产生可见光的值可能使基态氢原子产生可见光【解析解析】选选B B、D D。红外线光子的能量小于可见光光子

34、的能量。红外线光子的能量小于可见光光子的能量,用实物粒子轰击用实物粒子轰击大量处于第大量处于第2 2能级的氢原子能级的氢原子,至少可观察到两种红外线光子至少可观察到两种红外线光子,则说明处于第则说明处于第2 2能能级的氢原子受激发后至少跃迁到第级的氢原子受激发后至少跃迁到第5 5能级。所以实物粒子的最小能量为能级。所以实物粒子的最小能量为E=EE=E5 5-E E2 2=-0.54 eV-(-3.4 eV)=2.86 eV,A=-0.54 eV-(-3.4 eV)=2.86 eV,A、C C错误错误;因为因为E E可以取大于或等于可以取大于或等于2.86 eV2.86 eV的任意值的任意值,则

35、则B B、D D正确。正确。2.2.氢原子处于基态时氢原子处于基态时,原子的能量为原子的能量为E E1 1=-13.6 eV,=-13.6 eV,当处于当处于n=3n=3的激发态时的激发态时,能量能量为为E E3 3=-1.51 eV,=-1.51 eV,则则:(1)(1)当氢原子从当氢原子从n=3n=3的激发态跃迁到的激发态跃迁到n=1n=1的基态时的基态时,向外辐射的光子的波长是多向外辐射的光子的波长是多少少?(2)(2)若要使处于基态的氢原子电离若要使处于基态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射原子至少要用多大频率的电磁波照射原子?(3)(3)若有大量的氢原子处于若有大量的氢原子处

36、于n=3n=3的激发态的激发态,则在跃迁过程中可能释放出几种不同则在跃迁过程中可能释放出几种不同频率的光子频率的光子?【解析解析】(1)(1)由跃迁公式得由跃迁公式得:h=E:h=E3 3-E-E1 1=由代入数据得由代入数据得:=1.03:=1.031010-7-7 m m。(2)(2)若要将基态原子电离若要将基态原子电离:h=0-E:h=0-E1 1,代入数据得代入数据得=3.3=3.310101515 Hz Hz。(3)(3)光子种数光子种数N=3N=3种。种。答案答案:(1)1.03(1)1.031010-7-7 m m(2)3.3(2)3.310101515 Hz Hz(3)3(3)3种种c2333 1C2