氢原子光谱知识点题库

如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光．关于这些光下列说法正确的是（）

A . 由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子波长最长 B . 由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小 C . 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 D . 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应

氢原子的能级图如图所示，一群原来处于n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级的过程中（）

A . 放出三种频率不同的光子 B . 放出六种频率不同的光子 C . 放出的光子的最大能量为12.75 eV，最小能量是0.66 eV D . 放出的光能够使逸出功为13 eV的金属发生光电效应

在氢原子的光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式 $\text{[math]}$ ＝R $\text{[math]}$ ，n＝2，3，4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长。

如图为玻尔为解释氢原子光谱而画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有( )

A . 氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线 B . 基态氢原子能吸收14 eV的光子发生电离 C . 基态氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁 D . 在氢原子谱线中，从n＝2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长

1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成．反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷．反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级图如图所示，则下列说法中正确的是( )

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A . 反氢原子光谱与氢原子光谱不相同 B . 基态反氢原子的电离能是13.6 eV C . 基态反氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁 D . 在反氢原子谱线中，从n＝2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长

氢原子从基态向n=2能级跃迁时，吸收的光子频率为 $\text{[math]}$ ，从n=2能级向n=3能级跃迁时，吸收的光子频率为 $\text{[math]}$ ，则大量氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，所辐射光子的频率可能为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是( )

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A . 图甲：每种原子都有自己的特征谱线，故光谱分析可鉴别物质 B . 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 C . 图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D . 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性

“通过观测的结果，间接构建微观世界图景”是现代物理学研究的重要手段，如通过光电效应实验确定了光具有粒子性。弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图1所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，GA间加有0.5V电压的反向电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真空的容器中充入汞蒸汽后，发现KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，如图2所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。仅依据本实验结果构建的微观图景合理的是（）

A . 汞原子的能量是连续变化的 B . 存在同一个电子使多个汞原子发生跃迁的可能 C . 相对于G极，在K极附近时电子更容易使汞原子跃迁 D . 电流上升，是因为单位时间内使汞原子发生跃迁的电子个数减少

2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为10⁹eV的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率。汞原子能级图如图所示，大量的汞原子从n＝4的能级向低能级跃迁时辐射出光子，其中辐射光子能量的最小值是eV；用辐射光照射金属钨为阴极的光电管，已知钨的逸出功为4.54eV，使光电流为零的反向电压至少为V。

利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟，可以制成氢原子钟．如图所示为氢原子的能级图，（）

A . 当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 B . 氢原子从 $\text{[math]}$ 能级跃迁到 $\text{[math]}$ 能级比从 $\text{[math]}$ 能级跃迁到 $\text{[math]}$ 能级辐射出电磁波的波长长 C . 当用能量为 $\text{[math]}$ 的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态 D . 从n=4能级跃迁到n=2能级时释放的光子可以使逸出功为 $\text{[math]}$ 的金属发生光电效应

如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠．下列说法正确的是（ )

A . 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短 B . 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大 C . 能发生光电效应的光有三种 D . 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV

下列关于巴耳末公式 $\text{[math]}$ 的理解,正确的是(　　)

A . 此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的 B . 公式中n可取任意值,故氢原子光谱是连续谱 C . 公式中n只能取不小于3的整数值,故氢原子光谱是线状谱 D . 公式不但适用于氢原子光谱的分析,也适用于其他原子的光谱

氢原子从能级M跃迁到能级N，吸收频率为ν₁的光子，从能级M跃迁到能级P释放频率为ν₂的光子．则当它从能级N跃迁到能级P时将（）

A . 放出频率为|ν₁–ν₂|的光子 B . 吸收频率为|ν₂–ν₁|的光子 C . 放出频率为ν₁+ν₂的光子 D . 吸收频率为ν₁+ν₂的光子

图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是（）

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A . 最容易表现出衍射现象的光是由，n=4能级跃迁到n=1能级产生的 B . 频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的 C . 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 D . 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应

氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 $\text{[math]}$ 的能级向 $\text{[math]}$ 的能级跃迁时辐射出可见光 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 的能级向 $\text{[math]}$ 的能级跃迁时辐射出可见光 $\text{[math]}$ ，则（）

A . $\text{[math]}$ 光比 $\text{[math]}$ 光的频率大 B . 氢原子从 $\text{[math]}$ 的能级向 $\text{[math]}$ 的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于 $\text{[math]}$ C . 氢原子在 $\text{[math]}$ 的能级时可吸收能量为 $\text{[math]}$ 的光子而发生电离 D . 大量氢原子从 $\text{[math]}$ 的能级跃迁时可辐射出5种频率的光子