《2025年新坐标同步练习高中物理选择性必修第三册人教版青海专用》

例 5 (多选)氢原子的核外电子从距离核较近的轨道跃迁到距离核较远的轨道过程中(AD)
A.原子要吸收光子
B.原子的电势能减小
C.原子的能量减小
D.电子的动能减小

答案： AD

例 6 氢原子基态能量 $E_1 = -13.6\ \mathrm{eV}$,电子绕核做圆周运动的半径 $r_1 = 0.53× 10^{-10}\ \mathrm{m}$。氢原子处于 $n = 4$ 激发态时:(已知能量关系 $E_n= \frac{E_1}{n^2}$,半径关系 $r_n = n^2r_1$, $k = 9.0× 10^9\ \mathrm{N\cdot m^2/C^2}$, $e = 1.6× 10^{-19}\ \mathrm{C}$,普朗克常量 $h = 6.63× 10^{-34}\ \mathrm{J\cdot s}$)
(1)求原子系统具有的能量;
(2)求电子在 $n = 4$ 轨道上运动的动能。
(3)若要使处于 $n = 2$ 能级的氢原子电离,至少要用频率多大的电磁波照射氢原子?

答案：
(1)-0.85 eV
(2)0.85 eV
(3)$8.21×10^{14}Hz$

1. (能级跃迁)弗兰克—赫兹实验中,电子碰撞原子,原子从低能级跃迁到高能级。它为能级的存在提供了直接的证据,对玻尔的原子理论是一个有力支持。氢原子的能级图如图所示。电子由静止开始经过加速电场加速后,与静止的氢原子发生碰撞,下列能使处于基态的氢原子跃迁到第 $2$ 能级的加速电压为(D)

A.$3.4\ \mathrm{V}$
B.$5.1\ \mathrm{V}$
C.$7.0\ \mathrm{V}$
D.$11\ \mathrm{V}$

答案： D

2. (几种跃迁的对比)玻尔解释氢原子光谱画出的氢原子能级图如图所示,一群处于 $n = 4$ 激发态的氢原子,当它们自发地跃迁到较低能级时,以下说法符合玻尔理论的是(B)

A.这群氢原子跃迁时最多可产生 $3$ 种不同频率的光子
B.核外电子的轨道半径减小、动能增大
C.由 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级时发出光子的波长最长
D.已知金属钾的逸出功为 $2.25\ \mathrm{eV}$,从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级释放的光子可使金属钾发生光电效应

答案： B