选修3-5第三章练习题 编辑：HCH
原子结构练习题
1．(多选题)关于太阳光谱，下列说法正确的是( ) A．太阳光谱是吸收光谱
B．太阳光谱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 C．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成
D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有的元素种类 2.μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用．右图为μ氢原子的能级示意图．假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且频率依次增大，则E等于( ) A．h??3??1? B．h??5??6? C．h?3 D．h?4
3．可见光光子的能量在1.61～3.10 eV范围内，若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n为( ) A．1 B．2 C．3 D．4
4．(多选题)已知氢原子的能级规律为En＝
E1
(其中E1＝－13.6 eV，n＝1,2,3…)，现用光子能量为n2
12.75 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是( ) A．照射时不能被基态的氢原子吸收
B．可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种 C．氢原子发射不同频率的光，存在可见光 D．可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种
5．(多选题)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).214Po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214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK＝1.323 MeV、EL＝1.399 MeV、EM＝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
6．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光子，h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于( ) A．E－h
λhλc B．E＋C．E－h ccλ
D．E＋
hc
λ
7．(多选题)在金属中存在大量的价电子(可理解为原子的最外层电子)，价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动．电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前
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后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示．价电子就像被关在深为V的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是不连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用Ef表示．用红宝石激光器向金属发射频率为ν的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为ν的光子而跳出势阱，则( )
A．具有费米能的电子跳出势阱时的动能Ek＝hν－V－Ef B．具有费米能的电子跳出势阱时的动能Ek＝hν－V＋Ef
C．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大 D．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变 8．在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出________条不同频率的谱线．
E1
9．氢原子第n能级的能量En＝，其中E1是基态能量，而n＝1、2、3….若一氢原子发射能量为
n2－
33
E1的光子后处于比基态能量高出－E1的激发态，则氢原子发射光子前处于第________能级，发164
射光子后处于第________能级．
10．(14分)已知锌板的截止波长λ0＝372 nm.按照玻尔理论，氢原子基态能量为－13.6 eV，试通过计算说明利用氢原子光谱中的光能否使锌板发生光电效应(真空中的光速c＝3.00×108 m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)
11．(16分)氢原子的能级图如图所示．某金属的极限波长恰等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长．现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能为多少．
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