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高考物理氢原子光谱知识点总结1、放射光谱：物质发光直接产生的光谱从实际查看到的物质发光的放射光谱可分为一连谱和线状谱。
(1)一连谱：一连漫衍着的包含着从红光到紫光的各种色光的光谱。
产生：是由炽热的固体、液体、高压气体发光而产生的。
(2)线状谱：只含有一些不一连的亮线的光谱，线状谱中的亮线叫谱线。
产生：由稀薄气体或金属蒸气(即处于游离态下的原子)发光而产生的，查看稀薄气体放电用光谱管，查看金属蒸气发光可把含有该金属原子的物质放到煤气灯上燃烧，即可使它们汽化后发光。
2、吸收光谱：高温物体发出的白光议决物质后，某些波长的光波被物质吸收后产生的光谱。
产生：由炽热物体(或高压气体)发出的白光议决温度较低的气体后产生。
比方：让弧光灯发出的白光议决低温的钠气，可以看到钠的吸收光谱。
若将某种元素的吸收光谱和线状谱比较可以发觉：各种原子吸收光谱的暗线和线状谱和亮线相对应，即表明某种原子发出的光和吸收的光的频率是特定的，故吸收光谱和线状谱中的暗线比线状谱中的亮线要少一些。
3、光谱剖析各种元素的原子都有自己的特性谱线，要是在某种物质的线状谱或吸收谱中出现了多少种元素的特性谱线，表明该物质中含有这种元素的成分，这种对物质举行化学组成的剖析和鉴别的要领称为光谱剖析。
其优点：聪明、快捷、查抄的最低量是10-10克。
4、光谱剖析的应用(1)光谱剖析在科学技能中有着普遍的应用，比方，在检测半导体质料硅和锗是不是抵达高纯度要求时，就要用到光谱剖析。
(2)汗青上，光谱剖析还帮助人们发觉了许多新元素，比方，铷和铯便是人们通太过析光谱中的特性谱线而发觉的。
(3)利用光谱剖析可以研究天体的物质成分，19世纪初在研究太阳光谱时，人们发觉它的一连光谱中有许多暗线，议决仔细剖析这些暗线，并把它们跟各种原子的特性谱线比较，人们知道了太阳大气层中含有氢、氦、氮、碳、氧、铁、镁、硅、钙、钠等几十种元素。
(4)光谱剖析还能鉴定食品的优劣。
比方，通太过析茶叶的近红外光谱，测定其各种化学成分的含量，就可以鉴定茶叶的优劣、级别、真假以及品种等。
第1讲原子结构氢原子光谱板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】氢原子光谱Ⅰ1．原子的核式结构(1)电子的发现：英国物理学家J.J.汤姆孙发现了电子。
(2)α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来。
(3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
2．光谱(1)光谱用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。
(2)光谱分类有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱。
有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。
(3)氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R⎝⎛⎭⎫122－1n2，(n＝3,4,5，…)，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1，n为量子数。
【知识点2】氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ1．玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。
(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m－E n。
(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。
原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。
2．基态和激发态原子能量最低的状态叫基态，其他能量较高的状态叫激发态。
3．氢原子的能级图。
第2讲 光电效应 氢原子光谱(对应学生用书第224页)光电效应现象1.光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极限频率则不能发生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，其随入射光频率的增大而增大．(3)大于极限频率的光照射金属时，光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比．(4)金属受到光照，光电子的发射一般不超过10－9_s. 2．光子说爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：ε＝h ν，其中h ＝6.63×10－34J·s.3．光电效应方程(1)表达式：h ν＝E k ＋W 0或E k ＝h ν－W 0.(2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是h ν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能E k ＝12mv 2.【针对训练】1．(2012·上海高考)在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的( )A ．频率B ．强度C ．照射时间D ．光子数目【解析】 根据光电效应方程，E k ＝h ν－W 最大初动能取决于入射光的频率，A 正确． 【答案】 Aα粒子散射实验与核式结构模型 1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13－2－1所示)图13－2－12．实验现象绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被撞了回来．如图13－2－2所示．α粒子散射实验的分析图图13－2－23．原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．【针对训练】2．(2011·天津高考)下列能揭示原子具有核式结构的实验是( ) A ．光电效应实验 B ．伦琴射线的发现 C ．α粒子散射实验 D ．氢原子光谱的发现 【解析】 光电效应实验说明光具有粒子性，故A 错误．伦琴射线为电磁波，故B 错误．卢瑟福由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，故C 正确．氢原子光谱的发现说明原子光谱是不连续的，故D 错误．【答案】 C氢原子光谱和玻尔理论 1.光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱．(2)光谱分类有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱． 有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱． (3)氢原子光谱的实验规律．巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R (122－1n2)(n ＝3,4,5，…)，R 是里德伯常量，R ＝1.10×107 m －1，n 为量子数．2．玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即h ν＝E m －E n .(h 是普朗克常量，h ＝6.63×10－34 J·s)(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N ＝C 2n ＝n n －2，一个氢原子跃迁发出可能的光谱线数最多为(n －1)．(2)由能级图可知，由于电子的轨道半径不同，氢原子的能级不连续，这种现象叫能量量子化．【针对训练】 3.图13－2－3(2012·江苏高考)如图所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( )【解析】 由能级图及E n －E m ＝h ν知，E 3－E 1＞E 2－E 1＞E 3－E 2 即νa ＞νc ＞νb ，又λ＝cν，知λa ＜λc ＜λb ，所以图C 正确．【答案】 C(对应学生用书第225页)对光电效应的理解1.光电效应的实质 光子照射到金属表面，某个电子吸收光子的能量使其动能变大，当电子的动能增大到足以克服原子核的引力时，便飞出金属表面成为光电子．2．极限频率的实质 光子的能量和频率有关，而金属中电子克服原子核引力需要的能量是一定的，光子的能量必须大于金属的逸出功才能发生光电效应．这个能量的最小值等于这种金属对应的逸出功，所以每种金属都有一定的极限频率．3．对光电效应瞬时性的理解 光照射到金属上时，电子吸收光子的能量不需要积累，吸收的能量立即转化为电子的能量，因此电子对光子的吸收十分迅速．4.图13－2－4光电效应方程电子吸收光子能量后从金属表面逸出，其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能，根据能量守恒定律，E k ＝h ν－W 0.如图13－2－4所示．5．用光电管研究光电效应(1)常见电路(如图13－2－5所示)图13－2－5(2)两条线索①通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．②通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大． (3)常见概念辨析⎩⎪⎨⎪⎧照射光⎩⎪⎨⎪⎧ 强度——决定着每秒钟光源发射的光子数频率——决定着每个光子的能量ε＝h ν光电子⎩⎪⎨⎪⎧每秒钟逸出的光电子数——决定着光电流的强度光电子逸出后的最大初动能12mv 2m(1)光电子也是电子，光子的本质是光，注意两者的区别．(2)在发生光电效应的过程中，并非所有光电子都具有最大初动能，只有从金属表面直接发出的光电子初动能才最大．(2012·江苏高考)A 、B 两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B .求A 、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功．【解析】 光子能量ε＝h ν，动量p ＝h λ，且ν＝cλ得p ＝εc，则p A ∶p B ＝2∶1A 照射时，光电子的最大初动能E A ＝εA －W 0 同理，EB ＝εB －W 0 解得W 0＝E A －2E B .【答案】 2∶1 E A －2E B氢原子能级和能级跃迁1.氢原子的能级图能级图如图13－2－6所示．图13－2－62．能级图中相关量意义的说明相关量 意义 能级图中的横线 表示氢原子可能的能量状态——定态 横线左端的数字“1,2,3…” 表示量子数横线右端的数字 “－13.6，－3.4…” 表示氢原子的能量相邻横线间的距离表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为h ν＝E m －E n3.关于光谱线条数的两点说明(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N ＝C 2n ＝n n －2.(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n －1)．(2012·四川高考)如图13－2－7所示为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )图13－2－7A ．从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级比从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级辐射出电磁波的波长长B ．从n ＝5能级跃迁到n ＝1能级比从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级辐射出电磁波的速度大C ．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D ．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量【解析】 因为E 4－E 3＝0.66 eV ＜E 3－E 2＝1.89 eV ，根据c ＝λν和h ν＝E n －E m 得从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级比从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级辐射出电磁波的波长长，选项A 正确；电磁波在真空中的传播速度都相等，与光子的频率无关，选项B 错误；氢原子的核外电子处于不同能级时在各处出现的概率是不同的，能级越低，在靠近原子核较近的地方出现的概率越大，选项C 错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，是氢原子核外的电子从高能级跃迁到了低能级向外放出能量，选项D 错误．【答案】 A(对应学生用书第226页)1．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现：关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是( )A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动【解析】α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预言核内存在中子，所以C对，A、B错．玻尔发现了电子轨道量子化，D错．【答案】 C2．(2012·北京高考)一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( )A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少【解析】氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项B正确，选项A、C、D错误．【答案】 B3．(2011·福建高考)爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图13－2－8所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是( )图13－2－8A．逸出功与ν有关B．E km与入射光强度成正比C．当ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关【解析】由光电效应方程E km＝hν－W、W＝hν0，与y＝kx＋b相对应可知只有D项正确．【答案】 D4．(2012·陕西西安八校联考)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图13－2－9所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )图13－2－9A ．42.8 eV(光子)B ．43.2 eV(电子)C ．41.0 eV(电子)D ．54.4 eV(光子) 【解析】 由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收，故A 项中光子不能被吸收，D 项中光子能被吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可能被氦离子吸收而发生跃迁，故B 、C 两项中电子均能被吸收．【答案】 A 5.图13－2－10(2012·四川高考)a 、b 两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图13－2－10所示．用a 、b 两束光( )A ．先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波B ．先后照射某金属，a 光照射时恰能逸出光电子，b 光照射时也能逸出光电子C ．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b 光不能进入空气，则a 光也不能进入空气D ．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a 光的反射角比b 光的反射角大 【解析】 光的干涉说明光是一种波，光的偏振说明光是横波，选项A 错误；由题图可知，光束a 的折射角r a 大于光束b 的折射角r b .根据n ＝sin rsin i，知两束光的折射率n a >n b ，频率νa ＞νb ，因此a 光照射金属时恰能逸出光电子，b 光照射时则不能逸出光电子，选项B 错误；根据临界角公式sinC ＝1n知两束光的临界角C a <C b ，因此入射角相同时b 光发生全反射，a 光也一定发生全反射，选项C 正确；根据反射定律，反射角总等于入射角，所以两束光以相同的入射角射到界面上时，两束光的反射角相等，选项D 错误．【答案】 C6．(2011·四川高考)氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光的频率为ν1，从能级n 跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h ，若氢原子从能级k 跃迁到能级m ，则( )A ．吸收光子的能量为h ν1＋h ν2B ．辐射光子的能量为h ν1＋h ν2C ．吸收光子的能量为h ν2－h ν1D ．辐射光子的能量为h ν2－h ν1【解析】 由题意可知：E m －E n ＝h ν1，E k －E n ＝h ν2.因为紫光的频率大于红光的频率，所以ν2>ν1，即k 能级的能量大于m 能级的能量，氢原子从能级k 跃迁到能级m 时向外辐射能量，其值为E k －E m ＝h ν2－h ν1，故只有D 项正确．【答案】 D7．如图13－2－11为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：图13－2－11(1)一群氢原子由n ＝4能级向n ＝1能级跃迁时最多可辐射出________种不同频率的光．(2)要想使处在n ＝2激发态的氢原子电离至少吸收________________________________________________________________________eV的能量．【解析】 (1)根据N ＝C 24＝－2＝6种．(2)n ＝2激发态的氢原子电离至少吸收3.40 eV 的能量． 【答案】 (1)6 (2)3.408．(2012·山东高考)氢原子第n 能级的能量为E n ＝E 1n2，其中E 1为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则ν1ν2＝________.【解析】 根据氢原子的能级公式，h ν1＝E 4－E 2＝E 142－E 122＝－316E 1h ν2＝E 2－E 1＝E 122－E 112＝－34E 1所以ν1ν2＝31634＝14.【答案】 149．已知可见光光子的能量范围约为1.61～3.11 eV ，而氢原子的能级图如图13－2－12所示，则最低处于n ＝________能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离；大量氢原子从高能级向n ＝3的能级跃迁时，发出的光具有显著的________效应；大量处于n ＝4的氢原子向低能级跃迁时，可能发出________种不同频率的可见光．图13－2－12【解析】 可从题目中得知紫外线的能量大于3.11 eV ，而处于n ＝3能级的氢原子吸收1.51 eV 以上的能量就可以使氢原子电离，故n ＝3；从大于3的能级向第3能级跃迁时，发出最大频率的光能量只有1.51 eV ，在可见光频率范围以下的红外线区域，具有显著的热效应；从第4能级向低能级跃迁时，可以发出6种可能的光子，但在可见光区域的只有2种，即从第4能级跃迁到第2能级的能量为2.55 eV 的光子和从第3能级跃迁到第2能级的能量为1.89 eV 的光子．【答案】 3 热 2 10．(2011·新课标全国高考)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h .【解析】 设金属的截止频率为ν0，则该金属的逸出功W 0＝h ν0＝h cλ0；对光电子，由动能定理得eU 0＝h c λ－W 0，解得U 0＝hc e λ0－λλλ0.【答案】 hc λ0 hc e λ0－λλ0λ(写为hc e λ－λ0λ0λ也可)。
板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题8分，共80分。
其中1～6为单选，7～10为多选)1．根据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型可以得到的结论是()A．原子十分稳定，原子光谱是连续谱B．原子十分稳定，原子光谱是线状谱C．原子很不稳定，原子光谱是连续谱D．原子很不稳定，原子光谱是线状谱答案 C解析按照经典电磁理论，加速运动的电子，要不断地向周围发射电磁波，发射的应该是连续谱，电子的能量不断减少，最后电子要落到原子核上，即原子不稳定，C正确。
2．对原子光谱，下列说法不正确的是()A．原子光谱是不连续的B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C．由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素答案 B解析原子光谱为线状谱，是不连续的，A正确；由于各种原子的原子结构不同，各种原子都有自己的特征谱线，B错误，C正确；根据各种原子的特征谱线，分析物质发光的光谱，可鉴别物质中含哪些元素，D正确。
3．氢原子从能量为E1的较高激发态跃迁到能量为E2的较低激发态，设真空中的光速为c，则()A ．吸收光子的波长为c (E 1－E 2)hB ．辐射光子的波长为c (E 1－E 2)hC ．吸收光子的波长为ch E 1－E 2D ．辐射光子的波长为chE 1－E 2答案 D解析 由玻尔理论的跃迁假设知，当氢原子由较高的能级向较低的能级跃迁时辐射光子，由关系式hν＝E 1－E 2得ν＝E 1－E 2h 。
又有λ＝c ν，故辐射光子的波长为λ＝ch E 1－E 2，D 选项正确。
4．[2017·湖南永州二模]如图所示，图甲为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱。
已知谱线a 是氢原子从n ＝4的能级跃迁到n ＝2能级时的辐射光，谱线b 可能是氢原子在下列哪种跃迁情形时的辐射光( )A ．从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级B ．从n ＝5的能级跃迁到n ＝2的能级C ．从n ＝4的能级跃迁到n ＝3的能级D ．从n ＝5的能级跃迁到n ＝3的能级答案 B解析 由题图乙可知，谱线a 的波长大于谱线b 的波长，所以a 光的光子频率小于b 光的光子频率，则b 光的光子能量大于n ＝4和n ＝2间的能级差，分析可知A 、C 、D 错误，B 正确。
5．[2017·山东青岛一模]原子从A 能级跃迁到B 能级时吸收波长为λ1的光子，原子从B 能级跃迁到C 能级时发射波长为λ2的光子。
已知λ1>λ2，那么原子从A 能级跃迁到C 能级时将要( )A ．发出波长为λ1－λ2的光子B ．发出波长为λ1λ2λ1－λ2的光子 C ．吸收波长为λ1－λ2的光子D ．吸收波长为λ1λ2λ1－λ2的光子 答案 B解析 原子从A 能级跃迁到B 能级时吸收波长为λ1的光子，原子从B 能级跃迁到C 能级时发射波长为λ2的光子，已知λ1>λ2，所以B 、C 能级之间能量差等于A 、C 能级与A 、B 能级之间能量差之和，即有hc λ2＝hc λ1＋hc λ3，故从A 能级跃迁到C 能级时将要发出波长为λ3＝λ1λ2λ1－λ2的光子，B 正确。
6．如图所示，是氢原子四个能级的示意图。
当氢原子从n ＝4的能级跃迁到n ＝3的能级时，辐射出光子a 。
当氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级时，辐射出光子b 。
则以下判断正确的是( )A ．光子a 的能量大于光子b 的能量B．光子a的频率大于光子b的频率C．光子a的波长大于光子b的波长D．在真空中光子a的传播速度大于光子b的传播速度答案 C解析E a＝E4－E3＝0.66 eV，E b＝E3－E2＝1.89 eV，E a<E b，选项A错误；根据E＝hν可得ν＝Eh，因为E a<E b，所以νa<νb，选项B错误；根据λ＝cν，νa<νb，可得λa>λb，选项C正确；在真空中光子的传播速度相同，均是3×108 m/s，选项D错误。
7．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有()A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C．对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的答案BC解析汤姆孙发现了电子后，认为原子是一个带正电的均匀球体，电子一个个镶嵌在其中，选项A错误；由卢瑟福对α粒子散射实验现象的分析所得出的结论可知选项B正确；根据对原子光谱产生的机理进行探究，开辟了深入探索原子结构的道路，选项C正确；玻尔理论虽然不能解释较为复杂原子光谱的现象，但其提出的原子定态概念是正确的，选项D错误。
8．[2017·安徽师大附中二模]已知氢原子的基态能量为E1，n＝2、3能级所对应的能量分别为E2和E3，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是()A．产生的光子的最大频率为E3－E2hB．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小C．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2 D．若要使处于能级n＝3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为－E3的电子撞击氢原子，二是用能量为－E3的光子照射氢原子答案BC解析大量处于能级n＝3的氢原子向低能级跃迁能产生3种不同频率的光子，产生光子的最大频率为E3－E1h，A错误；当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，能量减小，电子离原子核更近，电子轨道半径变小，B正确；若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，由光电效应方程可知，该金属的逸出功恰好等于E2－E1，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照射该金属时，逸出光电子的最大初动能为(E3－E1)－(E2－E1)＝E3－E2，C正确；电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把－E3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收，使氢原子电离，D错误。
9.[2017·湖北七市联考]氢原子的能级图如图所示，大量处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出10种不同频率的光子。
其中莱曼系是指氢原子由高能级向n＝1能级跃迁时释放的光子，则()A．10种光子中波长最短的是从n＝5激发态跃迁到基态时产生的B．10种光子中有4种属于莱曼系C．使n＝5能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量D．从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量等于从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放光子的能量答案AB解析从n＝5激发态跃迁到基态时产生的光子的能量最大、频率最大，所以波长最短，A正确；由题意知，从n＝5、4、3、2激发态跃迁到n＝1时发出的4种光子属于莱曼系，B正确；由题图知，n ＝5能级的电离能为0.54 eV，C错误；从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量大于从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放光子的能量，D 错误。
10．[2017·福建漳州模拟]若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线。
内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)。
钋(21484Po)的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0＝1.416 MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离。
实验测得从钋原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为E k＝1.323 MeV、E L＝1.399 MeV、E M＝1.412 MeV。
则可能发射的特征X射线的能量为()A．0.013 MeV B．0.017 MeVC．0.076 MeV D．0.093 MeV答案AC解析设原子在n能级能量为E n，电子电离后动能为E动，则E 动＝E n＋E0，所以E n＝E动－E0。
计算K、L、M三个能级值，E K′＝－0.093 MeV，E L′＝－0.017 MeV，E M′＝－0.004 MeV。
所以跃迁情形如图所示，共可辐射三种频率的射线，射线能量分别为：E1＝E M′－E K′＝0.089 MeVE2＝E L′－E K′＝0.076 MeVE3＝E M′－E L′＝0.013 MeV即A、C正确。
二、非选择题(本题共2小题，共20分)11．(10分)处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时，只发射波长为λ1、λ2、λ3的三种单色光，且λ1>λ2>λ3，则照射光的波长为________。
(用λ1、λ2表示)答案λ1λ2λ1＋λ2解析如题图所示，原子可发出3种不同波长的光子，由于λ3最小，即频率ν3最大，利用能级图可知，照射光的光子能量必须等于hν3，hν3＝hν1＋hν2，即hcλ3＝hcλ1＋hcλ2，得λ3＝λ1λ2λ1＋λ2。
12．(10分)已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为0.53×10－10m，电子质量m e＝9.1×10－31kg，电荷量为1.6×10－19 C，氢原子的量子数为n时的能级公式为E n＝E1n2，电子轨道半径为r n＝n2r1，求电子跃迁到第三轨道时，氢原子的能量、电子的动能和电子的电势能各多大？答案－1.51 eV 1.51 eV－3.02 eV解析氢原子的能量可由氢原子能级公式E n＝E1n2求出，而动能可由氢原子轨道半径公式以及向心力公式求出。
氢原子的能量为电子的动能和电势能之和，则第三个问题不难求出。
氢原子的能量E3＝132 E1＝－1.51 eV。
电子在第三轨道时半径为r3＝n2r1＝32r1＝9r1①电子绕核做圆周运动，向心力由库仑力提供，所以ke2r23＝m e v23r3②由①②可得电子的动能为：E k3＝12m e v23＝ke22×9r1＝9×109×(1.6×10－19)22×9×0.53×10－10J＝1.51 eV。
由于E3＝E k3＋E p3，故电子的电势能为：E p3＝E3－E k3＝－1.51 eV－1.51 eV＝－3.02 eV。
