《2025年资源库高中物理人教版》

例 631 已知氢原子处于 $ n = 1 $ 能级时能量为 - 13.6 eV,处于 $ n = 2 $ 能级时能量为 - 3.4 eV,处于 $ n = 3 $ 能级时能量为 - 1.51 eV,欲使处于基态的氢原子激发或电离,下列措施可行的是(B)
① 用 10.2 eV 的光子照射；② 用 11 eV 的光子照射；③ 用 14 eV 的光子照射；④ 用动能为 11 eV 的电子碰撞。
A.①②③
B.①③④
C.②③④
D.①②④
【解析】由原子的跃迁条件知,氢原子在从低能级跃迁到高能级时,只吸收能量值刚好等于某两能级能量之差的光子($ h\nu = E_{终} - E_{初} $)。10.2 eV 刚好为氢原子 $ n = 1 $ 和 $ n = 2 $ 的两能级的能量之差,而 11 eV 不是氢原子基态和任一激发态的能量之差且小于处于基态氢原子的电离能,因而氢原子能吸收前者被激发,而不能吸收后者。对于 14 eV 的光子,其能量大于氢原子的电离能(13.6 eV),足以使氢原子电离。由能量守恒定律可知,氢原子吸收 14 eV 的光子电离后产生的自由电子还应具有 0.4 eV 的动能。用电子去碰撞氢原子时,入射电子的动能可全部或部分被氢原子吸收,所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态的能量之差,即可使氢原子激发,故动能为 11 eV 的电子可使氢原子跃迁到 $ n = 2 $ 能级。由以上分析知选项 B 正确。
【答案】B

答案： B

例 632 关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是(BD)
A.光谱包括发射光谱、连续谱、线状谱、原子光谱、吸收光谱等五种光谱
B.往酒精灯的火焰上撒精盐,可以用分光镜观察到钠的线状谱
C.利用太阳光谱可以分析太阳的化学组成
D.线状谱又叫原子光谱
【解析】光谱包括发射光谱和吸收光谱两种,其中发射光谱又包括连续光谱和线状谱,线状谱能体现不同原子的特征,又叫原子光谱,故 A 错误,D 正确；往酒精灯的火焰上撒精盐,可以用分光镜观察到钠的线状谱,故 B 正确；太阳光谱是吸收光谱,其中的暗线,是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的,说明太阳大气中存在与这些暗线相对应的元素,但是不能分析太阳的化学组成,故 C 错误。
【答案】BD

答案： BD

例 633 [辽宁 2023·6]原子处于磁场中,某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图 1 - 26 - 16 所示,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为 $ E_{k} $,则(A)

A.①和③的能量相等
B.②的频率大于④的频率
C.用②照射该金属一定能发生光电效应
D.用④照射该金属,逸出光电子的最大初动能小于 $ E_{k} $

【解析】①和③光子对应的能级差相等,能量相等,A 正确；②光子对应能级差小于④光子对应能级差,能级差小,光子频率小,则②的频率小于④的频率,B 错误；①光子对应能级差大于②光子对应能级差,因此①光子频率大于②光子频率,①光子能使金属发生光电效应,则其频率大于金属极限频率,②光子的频率可能大于金属极限频率,也可能小于极限频率,则用②照射该金属不一定能发生光电效应,C 错误；④光子对应能级差大于①光子对应能级差,因此④光子频率大于①光子频率,由爱因斯坦光电效应方程可知,用④光子照射该金属,逸出光电子的最大初动能大于 $ E_{k} $,D 错误。
【答案】A

答案： A