4.4氫原子光譜和玻爾的原子模型（解析版）

4.4氫原子光譜和玻爾的原子模型學(xué)問點(diǎn)一、光譜1．定義：用棱鏡或光柵把物質(zhì)發(fā)出的光按波長(頻率)開放，獲得波長(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄．2．分類2．太陽光譜特點(diǎn)在連續(xù)譜的背景上消滅一些不連續(xù)的暗線，是一種吸取光譜產(chǎn)生緣由陽光中含有各種顏色的光，但當(dāng)陽光透過太陽的高層大氣射向地球時(shí)，太陽高層大氣中含有的元素會(huì)吸取它自己特征譜線的光，然后再向四周八方放射出去，到達(dá)地球的這些譜線看起來就暗了，這就形成了光明背景下的暗線學(xué)問點(diǎn)二、氫原子光譜的試驗(yàn)規(guī)律如圖所示為氫原子的光譜．1．氫原子光譜的特點(diǎn)：在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi)，由右向左，相鄰譜線間的距離越來越小，表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性．2．巴耳末公式(1)巴耳末對(duì)氫原子光譜的譜線進(jìn)行爭辯得到公式：eq\f(1,λ)＝R∞(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))(n＝3,4,5，…)，該公式稱為巴耳末公式．式中R叫作里德伯常量，試驗(yàn)值為R∞＝1.10×107m－1.(2)公式中只能取n≥3的整數(shù)，不能連續(xù)取值，波長是分立的值．3．其他譜線：除了巴耳末系，氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式．學(xué)問點(diǎn)三、經(jīng)典理論的困難1．核式結(jié)構(gòu)模型的成就：正確地指出了原子核的存在，很好地解釋了α粒子散射試驗(yàn)．2．經(jīng)典理論的困難：經(jīng)典物理學(xué)既無法解釋原子的穩(wěn)定性，又無法解釋原子光譜的分立線狀譜．學(xué)問點(diǎn)四、玻爾原子理論的基本假設(shè)1．軌道量子化(1)原子中的電子在庫侖引力的作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)．(2)電子運(yùn)行軌道的半徑不是任意的，也就是說電子的軌道是量子化的(填“連續(xù)變化”或“量子化”)．(3)電子在這些軌道上繞核的運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射．2．定態(tài)(1)當(dāng)電子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同的狀態(tài)，具有不同的能量．電子只能在特定軌道上運(yùn)動(dòng)，原子的能量只能取一系列特定的值．這些量子化的能量值叫作能級(jí)．(2)原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)，稱為定態(tài)．能量最低的狀態(tài)稱為基態(tài)，其他的狀態(tài)叫作激發(fā)態(tài)．3．頻率條件當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道(其能量記為En)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(能量記為Em，m＜n)時(shí)，會(huì)放出能量為hν的光子，該光子的能量hν＝En－Em，該式稱為頻率條件，又稱輻射條件．2．能量量子化(1)不同軌道對(duì)應(yīng)不同的狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，盡管電子做變速運(yùn)動(dòng)，卻不輻射能量，因此這些狀態(tài)是穩(wěn)定的，原子在不同狀態(tài)有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的．(2)基態(tài)：原子最低的能量狀態(tài)稱為基態(tài)，對(duì)應(yīng)的電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)，氫原子基態(tài)能量E1＝－13.6eV.(3)激發(fā)態(tài)：除基態(tài)之外的其他能量狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)，對(duì)應(yīng)的電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)．氫原子各能級(jí)的關(guān)系為：En＝eq\f(1,n2)E1(E1＝－13.6eV，n＝1,2,3，…)3．躍遷原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸取肯定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差打算，即高能級(jí)Emeq\o(,\s\up12(放射光子hν＝Em－En),\s\do4(吸取光子hν＝Em－En))低能級(jí)En.玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋1．氫原子能級(jí)圖2．能級(jí)躍遷：處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它會(huì)自發(fā)地向較低能級(jí)躍遷，經(jīng)過一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)．所以一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線條數(shù)為N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(nn－1,2).3．光子的放射：原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)以光子的形式放出能量，放射光子的頻率由下式打算．hν＝Em－En(Em、En是始末兩個(gè)能級(jí)且m>n)，能級(jí)差越大，放射光子的頻率就越高．4．光子的吸?。涸又荒芪∫恍┨囟l率的光子，原子吸取光子后會(huì)從較低能級(jí)向較高能級(jí)躍遷，吸取光子的能量仍滿足hν＝Em－En(m>n)．能級(jí)躍遷的幾種狀況的對(duì)比1．自發(fā)躍遷與受激躍遷的比較(1)自發(fā)躍遷：①由高能級(jí)到低能級(jí)，由遠(yuǎn)軌道到近軌道．②釋放能量，放出光子(發(fā)光)：hν＝E初－E末．③大量處于激發(fā)態(tài)為n能級(jí)的原子可能的光譜線條數(shù)：eq\f(nn－1,2).(2)受激躍遷：①由低能級(jí)到高能級(jí)，由近軌道到遠(yuǎn)軌道．②吸取能量eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.光照射,b.實(shí)物粒子碰撞))2．使原子能級(jí)躍遷的兩種粒子——光子與實(shí)物粒子(1)原子若是吸取光子的能量而被激發(fā)，則光子的能量必需等于兩能級(jí)的能量差，否則不被吸取，不存在激發(fā)到n能級(jí)時(shí)能量有余，而激發(fā)到n＋1能級(jí)時(shí)能量不足，則可激發(fā)到n能級(jí)的問題．(2)原子還可吸取外來實(shí)物粒子(例如，自由電子)的能量而被激發(fā)，由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可部分地被原子吸取，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級(jí)的差值，就可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷．3．一個(gè)氫原子躍遷和一群氫原子躍遷的區(qū)分(1)一個(gè)氫原子躍遷的狀況分析①確定氫原子所處的能級(jí)，畫出能級(jí)圖．②依據(jù)躍遷原理，畫出氫原子向低能級(jí)躍遷的可能狀況示意圖．例如：一個(gè)氫原子最初處于n＝4激發(fā)態(tài)，它向低能級(jí)躍遷時(shí)，有4種可能狀況，如圖6，情形Ⅰ中只有一種頻率的光子，其他情形為：情形Ⅱ中兩種，情形Ⅲ中兩種，情形Ⅳ中三種．留意：上述四種情形中只能消滅一種，不行能兩種或多種情形同時(shí)存在．(2)一群氫原子躍遷問題的計(jì)算①確定氫原子所處激發(fā)態(tài)的能級(jí)，畫出躍遷示意圖．②運(yùn)用歸納法，依據(jù)數(shù)學(xué)公式N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(nn－1,2)確定躍遷時(shí)輻射出幾種不同頻率的光子．③依據(jù)躍遷能量公式hν＝Em－En(m>n)分別計(jì)算出各種光子的頻率．原子的能量及變化規(guī)律1．原子的能量：En＝Ekn＋Epn.2．電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)：keq\f(e2,rn2)＝meq\f(vn2,rn)，故Ekn＝eq\f(1,2)mvn2＝eq\f(ke2,2rn)電子軌道半徑越大，電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能越?。?．當(dāng)電子的軌道半徑增大時(shí)，庫侖引力做負(fù)功，原子的電勢能增大，反之，電勢能減?。?．電子的軌道半徑增大時(shí)，說明原子吸取了能量，從能量較低的軌道躍遷到了能量較高的軌道．即電子軌道半徑越大，原子的能量En越大．對(duì)原子光譜，下列說法中不正確的是（）A．原子光譜是不連續(xù)的 B．由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的 C．各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，所以各種原子的原子光譜也不相同 D．分析物質(zhì)的明線光譜和暗線譜，都可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素【解答】解：A、原子光譜是由不連續(xù)的亮線組成的，是線狀譜，不是連續(xù)譜。故A錯(cuò)誤。B、C原子都是由原子核和電子組成的，但不同原子的原子結(jié)構(gòu)不同，各種原子的原子光譜都有各自的特征譜線，所以不同原子的原子光譜是不相同的。故B錯(cuò)誤，C正確。D、明線光譜和暗線譜的特征譜線與原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，可以利用明線光譜和暗線譜鑒別物質(zhì)。故D正確。故選：B。關(guān)于線狀譜，下列說法中正確的是（）A．每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同 B．每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜不同 C．每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同 D．兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同【解答】解：線狀譜即物質(zhì)高溫時(shí)放射的光譜亮線；每一種物質(zhì)高溫時(shí)放射的光譜亮線跟它在低溫時(shí)吸取光譜的暗線位置一一對(duì)應(yīng)，所以元素的明線光譜和吸取光譜是元素特有的，稱為特征光譜，每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同。故AB錯(cuò)誤，C正確；D、每一種物質(zhì)高溫時(shí)放射的光譜亮線都是其特有的，兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜不行能相同。故D錯(cuò)誤。故選：C。（2021春?大化縣校級(jí)期中）關(guān)于原子的特征譜線，下列說法不正確的是（）A．不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的，每種原子都有自己的特征譜線 B．原子的特征譜線可能是由于原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)放出光子而形成的 C．可以用特征譜線進(jìn)行光譜分析來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分 D．原子的特征譜線是原子具有核式結(jié)構(gòu)的有力證據(jù)【解答】解：A、每種原子都有自己的特征譜線，故可以依據(jù)原子光譜來鑒別物質(zhì)。故A正確。B、原子的特征譜線可能是由于原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)放出光子而形成的；故B正確；C、利用光譜分析可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，不行以深化了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。故C正確，D錯(cuò)誤本題選錯(cuò)誤的；故選：D。（2020春?林州市校級(jí)月考）巴耳末系譜線波長滿足巴耳末公式1λ=R（122-1n2），n＝3，A．85 B．95 C．43 【解答】解：在巴爾末系中，依據(jù)1λ當(dāng)n＝3時(shí)，光子能量最小，波長λ最大，則有1λ當(dāng)n＝6時(shí)，光子能量最大，波長λ最小，則有1λ所以λmaxλmin=8故選：A。關(guān)于玻爾的原子模型理論，下列說法正確的是（）A．原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中 B．原子的能量狀態(tài)不是連續(xù)的 C．原子中的核外電子繞核做變速運(yùn)動(dòng)肯定向外輻射能量 D．原子中的電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是連續(xù)的【解答】解：玻爾依據(jù)經(jīng)典物理在原子結(jié)構(gòu)問題上遇到了困難，引入量子化觀念建立了新的原子模型理論，主要內(nèi)容為：電子軌道是量子化的，原子的能量是量子化的，處在定態(tài)的原子不向外輻射能量。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。（2023秋?紅橋區(qū)期中）如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可以輻射出多種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子。下列說法正確的是（）A．最多可放出6種頻率不同的光子，全部屬于巴耳末系 B．放出的光子中波長最長的是n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到n＝3激發(fā)態(tài)時(shí)產(chǎn)生的 C．用動(dòng)能為12.7eV的電子撞擊氫原子，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷至n＝4的激發(fā)態(tài) D．用能量為2.56eV的光子照射處于n＝2能級(jí)的氫原子，可以使它躍遷到n＝4的激發(fā)態(tài)【解答】解：A、大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可放出6種頻率不同的光子，屬于巴爾末系的只有兩種，故A錯(cuò)誤；B、光子波長最長時(shí)，其頻率最小，即光子能量最小，所以放出的光子中波長最長的是n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到n＝3激發(fā)態(tài)時(shí)產(chǎn)生的，故B正確；C、處于基態(tài)的氫原子，躍遷到n＝4能級(jí)需要吸取光子的能量為：ΔE＝E4﹣E1＝﹣0.85eV﹣（13.6eV）＝12.75eV，用能量大于12.75eV的電子照射處于基態(tài)的氫原子，才能使它躍遷到n＝4的激發(fā)態(tài)，故C錯(cuò)誤；D、處于n＝2能級(jí)的氫原子，躍遷到n＝4能級(jí)需要吸取光子的能量為：ΔE＝E4﹣E2＝﹣0.85eV﹣（3.4eV）＝2.555eV，用能量為2.56eV的光子照射處于n＝2能級(jí)的氫原子，不能使它躍遷到n＝4的激發(fā)態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2022秋?宣城期末）如圖為氫原子的放射光譜，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四條光譜線，已知普朗克常量h＝6.63×10﹣34J?s、真空中光速c＝3×108m/s，可見光的波長400nm﹣700nm之間，則下列說法正確的是（）A．該光譜由氫原子核能級(jí)躍遷產(chǎn)生 B．Hα譜線對(duì)應(yīng)光子的能量最大 C．Hγ譜線對(duì)應(yīng)的是可見光中的紅光 D．Hβ譜線對(duì)應(yīng)光照射逸出功為2.25eV的金屬鉀，該金屬鉀可以發(fā)生光電效應(yīng)【解答】解：A．氫原子的放射光譜是由氫原子核外電子的躍遷產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；B．Hα譜線波長最長，頻率最小，依據(jù)E＝hν，可知光子能量最小，故B錯(cuò)誤；C．可見光的波長介于400nm﹣700nm之間，而且紅光、橙光波長較長，應(yīng)當(dāng)靠近700nm，藍(lán)光、紫光波長較短，應(yīng)當(dāng)靠近400nm，故Hγ譜線對(duì)應(yīng)的不是可見光中的紅光，故C錯(cuò)誤；D．依據(jù)E=hν=hcλ=6.63×10-34×3×108486.1×故選：D。物理學(xué)家在微觀領(lǐng)域發(fā)覺了“電子偶素”這一現(xiàn)象．所謂“電子偶素”就是由一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子繞它們連線的中點(diǎn)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)形成相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)．類比玻爾的原子量子化模型可知：兩電子做圓周運(yùn)動(dòng)的可能軌道半徑的取值是不連續(xù)的，所以“電子偶素”系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的能量狀態(tài)（能級(jí)）也是不連續(xù)的．若規(guī)定兩電子相距無限遠(yuǎn)時(shí)該系統(tǒng)的引力勢能為零，則該系統(tǒng)的最低能量值為E（E＜0），稱為“電子偶素”的基態(tài)，基態(tài)對(duì)應(yīng)的電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r．已知正、負(fù)電子的質(zhì)量均為m，電荷量大小均為e，靜電力常量為k，普朗克常量為h．則下列說法中正確的是（）A．“電子偶素”系統(tǒng)處于基態(tài)時(shí)，一個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為keB．“電子偶素”系統(tǒng)吸取特定頻率的光子發(fā)生能級(jí)躍遷后，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大 C．處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外輻射光子的最大波長為-hcD．處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外輻射光子的最小頻率為-【解答】解：A、電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，正、負(fù)電子的距離為2r，“電子偶素”系統(tǒng)處于基態(tài)時(shí)，ke2(2r)2一個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek=12mv2=kB、“電子偶素”系統(tǒng)吸取特定頻率的光子發(fā)生能級(jí)躍遷后，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大，動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；C、依據(jù)光子說E＝hν，處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外輻射光子的最小頻率應(yīng)小于-Eh，即最大頻率為最小波長為-hcE，故故選：A。（2023春?梅州期末）如圖甲所示，大量處于第4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能發(fā)出多種頻率的光，分別用這些頻率的光照射圖乙所示電路中的陰極K，只能得到3條光電流隨電壓變化的關(guān)系曲線，如圖丙所示。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光照射光電管產(chǎn)生的光電子動(dòng)能肯定比c光大 B．該氫原子共發(fā)出3種頻率的光 C．滑動(dòng)變阻器滑片滑到最左端時(shí)，電流表示數(shù)肯定為0 D．陰極K材料的逸出功為5.75eV【解答】解：A．由圖丙可知，a光的遏止電壓最大，即a光的頻率最大，則a光照射光電管產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能比c光大，但動(dòng)能不肯定比c光大，故A錯(cuò)誤；B．依據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)問可知，發(fā)出光的頻率個(gè)數(shù)公式n=C42=6，所以該氫原子共發(fā)出C．當(dāng)加速電壓為零時(shí)，由于光電子有動(dòng)能，所以光電子仍能進(jìn)入電路，電流表示數(shù)不肯定為0，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)光是由能級(jí)4躍遷到能級(jí)1產(chǎn)生的光，依據(jù)題意可得：hνa＝E4﹣E1＝﹣0.85eV﹣（﹣13.6）eV＝12.75eV依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hνa﹣W0＝eU陰極K材料的逸出功為W0＝5.75eV故D正確。故選：D。（2023?貴陽開學(xué)）如圖為氫原子的能級(jí)圖，大量氫原子處于n＝3能級(jí)的激發(fā)態(tài)，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說法正確的是（）A．逸出光電子的最大初動(dòng)能為12.09eV B．從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)釋放出的光子波長最長 C．有2種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng) D．用0.85eV的光子照射氫原子可使氫原子躍遷到n＝4激發(fā)態(tài)【解答】解：AB、氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)釋放的光子能量最大，頻率也最大，能量為E3﹣E1＝（﹣1.5leV）﹣（﹣13.6eV）＝12.09eV照射逸出功為2.29eV的金屬鈉，光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝E3﹣E1﹣W0＝12.09eV﹣2.29eV＝9.8eV頻率大的光子波長小，故AB錯(cuò)誤；C、大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可釋放3種不同頻率的光子，氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)釋放的光子能量為E3﹣E2＝（﹣1.5leV）﹣（﹣3.4eV）＝1.89eV＜W0該光子不能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)，氫原子從n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)，釋放的光子能量為E2﹣E1＝（﹣3.4eV）﹣（﹣13.6eV）＝10.2eV＞W(wǎng)0可知有2種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)，故C正確；D、如氫原子吸取0.85eV的光子，則吸取后能量為﹣1.5leV+0.85eV＝﹣0.66eV沒有對(duì)應(yīng)的能級(jí)，可知?dú)湓硬荒芪?.85eV的光子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)，故D錯(cuò)誤。故選：C。如圖所示為爭辯光電效應(yīng)的電路圖。開關(guān)閉合后，當(dāng)用波長為λ0的單色光照射光電管的陰極K時(shí)，電流表有示數(shù)。下列說法正確的是（）A．若只讓滑片P向D端移動(dòng)，則電流表的示數(shù)肯定增大 B．若只增加該單色光的強(qiáng)度，則電流表示數(shù)肯定增大 C．若改用波長小于λ0的單色光照射光電管的陰極K，則陰極K的逸出功變大 D．若改用波長大于λ0的單色光照射光電管的陰極K，則電流表的示數(shù)肯定為零【解答】解：A、電路所加電壓為正向電壓，假如電流達(dá)到飽和電流，增加電壓，電流也不會(huì)增大，故A錯(cuò)誤；B、只增加單色光強(qiáng)度，逸出的光子數(shù)增多，電流增大，故B正確；C、金屬的逸出功與入射光無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、改用波長大于λ0的光照射，雖然光子的能量變小，但也可能發(fā)生光電效應(yīng)，可能有電流，故D錯(cuò)誤。故選：B。氫原子能級(jí)關(guān)系如圖，下列是有關(guān)氫原子躍遷的說法，正確的是（）A．大量處于n＝3能級(jí)的氫原子，躍遷時(shí)能輻射出2種頻率的光子 B．用n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光子照射逸出功為4.54eV的金屬鎢能發(fā)生光電效應(yīng)C．用能量為10.3eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到n＝2能級(jí) D．氫原子從n＝3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射出的光子能量為1.51eV【解答】解：A、依據(jù)C32=3知，大量處于第3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷，可能輻射3B、由能級(jí)差可知，用n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光能量為：ΔE＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6）eV＝10.2eV，當(dāng)其照射逸出功為4.54eV的金屬鎢時(shí)，滿足光電效應(yīng)條件，大于逸出功，因此能發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；C、由上可知，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到n＝2激發(fā)態(tài)用能量為10.2eV，那么能量為10.3eV的光子照射，不能使處于基態(tài)的氫原子躍遷到n＝2能級(jí)，故C錯(cuò)誤；D、氫原子從n＝3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射出的光子能量為：ΔE′＝﹣1.51eV﹣（﹣13.6）eV＝12.09eV，故D錯(cuò)誤；故選：B。氫原子能級(jí)如圖，當(dāng)氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長為656nm．以下推斷正確的是（）A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長大于656nm B．用波長為325nm的光照時(shí)，可使氫原子從n＝1躍遷到n＝2能級(jí) C．一群處于n＝3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生2種譜線 D．用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級(jí)【解答】解：A、從n＝3躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長為656nm，即有：hc656nm=（﹣1.51﹣（﹣3.4））×1.6×10﹣19，而當(dāng)從n＝2躍遷到n＝1的能級(jí)時(shí)，輻射能量更多，則頻率更高，則波長小于656nm。故B、當(dāng)從n＝1躍遷到n＝2的能級(jí)，吸取的能量：hcλ=[﹣3.4﹣（﹣13.6）]×1.6×10﹣19，則吸取光的波長是122nm，小于325nm；故C、依據(jù)數(shù)學(xué)組合C32=3，可知一群n＝3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種諧D、同理，氫原子的電子從n＝2躍遷到n＝3的能級(jí)，必需吸取的能量為ΔE′，與從n＝3躍遷到n＝2的能級(jí)，放出能量相等，因此只能用波長656nm的光照射，才能使得電子從n＝2躍遷到n＝3的能級(jí)。故D正確。故選：D。（多選）關(guān)于巴耳末公式1λ=R（A．全部氫原子光譜的波長都可由巴耳末公式求出 B．公式中n可取任意值，故氫原子光譜是連續(xù)譜 C．公式中n只能取不小于3的整數(shù)值，故氫原子光譜是線狀譜 D．公式不但適用于氫原子光譜的分析，也適用于其他原子光譜的分析【解答】解：A、D、公式只能適用于氫原子光譜中n≥3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光譜，對(duì)于氫光譜在紅外與紫外區(qū)的其他譜線不肯定適用，如向n＝1躍遷時(shí)的光譜。故AD錯(cuò)誤；B、C、此公式中n不行以取任意值，只能取整數(shù)，且從3，4，…開頭取，氫原子光譜是不連續(xù)的，是線狀譜。故C正確，B錯(cuò)誤；本題選擇錯(cuò)誤的，故選：ABD。（多選）（2021春?黃埔區(qū)校級(jí)期末）用如圖所示的裝置爭辯光電效應(yīng)現(xiàn)象。所用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零，移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，發(fā)覺當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則下列說法正確的是（）A．換波長更長的光照射，可能電流表G沒有示數(shù) B．光電管陰極的逸出功為1.7eV C．當(dāng)滑動(dòng)觸頭向b端滑動(dòng)時(shí)，電流增大 D．開關(guān)S斷開后，沒有電流流過電流表G【解答】解：A、當(dāng)換波長更長的光，其頻率減小，小于極限頻率時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，電流表G便沒有示數(shù)，故A正確；B、依據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hγ﹣W0，所以W0＝hγ﹣Ekm＝2.75eV﹣1.7eV＝1.05eV，故B錯(cuò)誤；C、依據(jù)分壓電路結(jié)構(gòu)可知，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向b端滑動(dòng)時(shí)，反向電壓減小，電流增大，故C正確；D、開關(guān)S斷開后，用光子能量為2.75eV的光照身到光電管上時(shí)發(fā)生了光電