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7.(★★★★★)一個氫原子處于基態(tài)，用光子能量為15 eV的電磁波去照射該原子，問能否使氫原子電離？若能使之電離，則其被電離后電子所具有的動能是多大？

6.(★★★★★)有一群處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)中的氫原子，在它們發(fā)光的過程中，發(fā)出的光譜線共有________條，有一個處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)中的氫原子，在它向低能態(tài)躍遷時，最多可能發(fā)出________個頻率的光子.

5.(★★★★)如圖19-2所示，表示汞原子可能的能級(不是全部)，一個自由電子的總能量為9.0 eV，與處于基態(tài)的汞原子發(fā)生正碰(不計汞原子的動量變化)，則電子可能剩余的能量(碰撞過程中無能量損失)

A.0.2 eV　 　　　　　　　

B.1.4 eV

C.2.3 eV　 　　　　　　　

D.5.5 eV

4.(★★★★)用能量為12.3 eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，下列的說法正確的是

A.原子能躍遷到n=2的軌道上去

B.原子能躍遷到n=3的軌道上去

C.原子能躍遷到n=4的軌道上去

D.原子不能躍遷到其他軌道上去

3.(★★★★)一個氫原子中的電子從一半徑為r_a的軌道躍遷到另一半徑為r_b的軌道，已知r_a＜r_b，則在此過程中

A.原子可能發(fā)出一系列頻率的光子

B.原子可能吸收一系列頻率的光子

C.原子可能吸收某一頻率的光子

D.原子可能輻射某一頻率的光子

2.(★★★★)根據(jù)氫原子的玻爾模型，核外電子在第一(n=1)，第三(n=3)軌道上運(yùn)動時，以下說法正確的是

A.速率之比為3∶1

B.周期之比為1∶3

C.能量之比為3∶1

D.半徑之比為1∶3

1.(★★★★)按照玻爾理論，在氫原子中，當(dāng)電子從半徑為4r₁的軌道躍遷到半徑為r₁的軌道時，它的能量變化是

A.電勢能減少，動能增加　　

B.電勢能減少，動能減少

C.電勢能的減少等于動能的增加

D.電勢能的減少大于動能的增加

2.氫原子的躍遷及電離

(1)氫原子受激發(fā)由低能級向高能級躍遷：

當(dāng)光子作用使原子發(fā)生躍遷時，只有光子能量滿足hγ=E_m-E_n的躍遷條件時，原子才能吸收光子的全部能量而發(fā)生躍遷.

當(dāng)用電子等實(shí)物粒子作用在原子上，只要入射粒子的動能大于或等于原子某兩"定態(tài)"能量之差E_m-E_n，即可使原子受激發(fā)而向較高能級躍遷.

如果光子或?qū)嵨锪Ｗ优c原子作用而使原子電離(繞核電子脫離原子的束縛而成為“自由電子”，即n=∞的狀態(tài))時，不受躍遷條件限制，只不過入射光子能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子的動能越大.

(2)氫原子自發(fā)輻射由高能級向低能級躍遷：

當(dāng)一群氫原子處于某個能級向低能級躍遷時，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為n(n-1)/2條.

當(dāng)單個氫原子處于某個能級向低能級躍遷時，最多可能產(chǎn)生(n-1)個頻率的光子.

●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.某定態(tài)時氫原子的幾個結(jié)論

設(shè)r_n為某定態(tài)(量子數(shù)為n)時氫原子核外電子的軌道半徑，電子繞核速度v_n，電子動能E_kn，系統(tǒng)電勢能E_pn，原子總能量E_n,

據(jù)玻爾的軌道假設(shè)和經(jīng)典力學(xué)規(guī)律得：

由此方程可得以下結(jié)論：

(1)電子繞行速度：v_n=2πke²/nh,v_n=v₁/n.(n=1,2,3……)

(2)電子軌道半徑：r_n=n²h/4π²mke²,r_n=n²r₁.(n=1,2,3……)

(3)電子繞行周期T_n=n³h³/4π²mk²e²,T_n=n³T₁.(n=1,2,3……)

(4)電子動能E_kn=2π²mk²e⁴/n²h²,E_kn=E_k1/n².(n=1,2,3……)

(5)系統(tǒng)電勢能：E_pn=-ke²/r_n=-4π²mk²e⁴/n²h².(n=1,2,3……)

且|E_kn|=|E_pn|

(6)原子總能量 E_n=-2π²mk²e⁴/n²h²,E_n=.(n=1,2,3……)

以上結(jié)論是對相關(guān)氫原子定態(tài)問題進(jìn)行判斷、推理的主要依據(jù).

中學(xué)所涉及的原子物理知識是大學(xué)《高能物理》的必備基礎(chǔ)，盡管中學(xué)教材的要求較低，但歷屆高考命題均有涉及，其中對玻爾理論的考查常以氫原子為例，集中體現(xiàn)對定態(tài)假設(shè)、躍遷假設(shè)的理解能力及推理能力、抽象思維能力的考查.該考點(diǎn)仍不失為今后高考命題的考查熱點(diǎn)和難點(diǎn).