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△n表示两侧观测中最

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△n表示两侧观测中最

题型:浙江难度:来源:
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△n表示两侧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可以判断,△n和E的可能值为(  )
A.△n=1,13.22eV<E<13.32eV
B.△n=2,13.22eV<E<13.32eV
C.△n=1,12.75eV<E<13.06eV
D.△n=2,12.75eV<E<13.06Ev
魔方格
答案
最高激发态量子数之差和最高能级量子数之差相同,因此设氢原子原来的最高能级为n,则调高后的能级为(n+△n),则有:
(n+△n)(n+△n-1)
2
-
n(n-1)
2
=5
,即2n△n+△n2-△n=10   ①
讨论:当△n=1时,n=5,调整后的能级为n=6,此时能极差为:△E=-0.38-(-13.6)=13.22eV,因此提高电子的动能应该大于此时的能级差,但是应该小于基态和第7能级之间的能级差,否则将跃迁到更高能级,即小于△E=-0.28-(-13.6)=13.32eV,所以AC选项中A正确,C错误;
      当△n=2时,n=2,调整后的能级为n=4,此时能极差为:△E=-0.85-(-13.6)=12.75eV,因此提高电子的动能应该大于此时的能级差,但是应该小于基态和第5能级之间的能级差,否则将跃迁到更高能级,即小于△E=-0.54-(-13.6)=13.06eV,所以BD选项中D正确,B错误.
故选AD.
举一反三
现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量为:E1=-13.6eV,En=
E1
n2
,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63×10-34 J•s.则:
(1)电子在n=4的轨道上运动的动能是多少?
(2)电子实际运动有题中所说的轨道吗?
(3)这群氢原子发光的光谱共有几条谱线?
(4)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少?
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠,下列说法中正确的是(  )
A.这群氢原子能发如三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高
C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
魔方格
题型:天津模拟难度:| 查看答案
氢原子发出a、b两种频率的光,经三棱镜折射后的光路如图所示,若a光是由能级n=5向n=2跃迁时发出时,则b光可能是(  )
A.从能级n=4向n=3跃迁时发出的
B.从能级n=4向n=2跃迁时发出的
C.从能级n=6向n=3跃迁时发出的
D.从能级n=6向n=2跃迁时发出的
魔方格
题型:南京一模难度:| 查看答案
如图所示为氢原子的四个能级,其中为基态,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发出的光子并跃迁道能级E4
D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁道能级E4
魔方格
题型:广东难度:| 查看答案
已知可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV.一群氢原子处于n=4的激发态,则关于这些氢原子可能产生的光谱线,下列说法中正确的是(  )
A.一共可能产生6条光谱线
B.可以产生二条在可见光区的光谱线
C.可以产生四条在红外区的光谱线
D.可以产生三条在紫外区的光谱线
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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