氢原子光谱知识点题库

许多物理现象在科学技术领域得到了应用，以下说法中正确的是（）

A . 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒 B . 照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象 C . 利用红外线进行遥感、遥控主要是因为红外线的波长大，不容易发生衍射 D . 明线光谱和暗线光谱都可以用来分析物质的组成成分

①如图所示为某原子的能级图，a、b、c这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，测正确的是②一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为．该反应放出的能量为Q ，则氘核的比结合能为．

如图所示是氢原子的能级图，现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应．以下判断正确的是（）

A . 该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子 B . 该光子一定是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子 C . 若氢原子从激发态n=4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应 D . 若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应

根据氢原子能级图（如图）可判断（）

A . 氢原子跃迁时放出的光子的能量是连续的 B . 欲使处于基态的氢原子激发，可用11eV的光子照射 C . 处于基态的氢原子能量最大 D . 电子的轨道半径越小，氢原子能量越小

如图所示为氢原子能级示意图，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种不同频率的光，下列说法正确的是（）

A . 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 B . 由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光波长最短 C . 由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最大 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

按经典的电磁理论，关于氢原子光谱的描述应该是（）

A . 线状谱 B . 连续谱 C . 吸收光谱 D . 发射光谱

氢原子能级图如图所示，大量处于n=3激发态的氢原子向低能级状态跃迁辐射出的光子中，发现有两种频率的光子能使金属A产生光电效应，则下列说法正确的是（）

A . 大量处于n=3激发态的氢原子向低能级状态跃迁时，只辐射两种频率的光子 B . 从n=3激发态直接跃迁到基态时放出的光子一定能使金属A发生光电效应 C . 一个氢原子从n=3激发态跃到基态时，该氢原子能量增大 D . 一个氢原子从n=3激发态跃到基态时该氢原子核外电子动能减小

如图所示为氢原子的能级图，用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是（）

A . 氢原子可以辐射出6种波长的光 B . 氢原子跃迁时辐射光的最大能量小于吸收的光子能量 C . 辐射光中，光子能量为0.66eV的光波长最长 D . 用光子能量为14.2eV的光照射基态的氛原子

氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为 $\text{[math]}$ ，氦离子的能级示意图如图所示。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（）

A . 42.8eV(光子) B . 43.2eV（电子） C . 41.0eV（电子） D . 54.4eV(光子)

处于激发态的原子，如果在入射光子的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，同时两个状态之间的能量差以光子的形式辐射出去，这种辐射被称为受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E_n、电子的电势能E_p、电子的动能E_k的变化情况是( )

A . E_n减小、E_p增大、E_k减小 B . E_n减小、E_p减小、E_k增大 C . E_n增大、E_p减小、E_k减小 D . E_n增大、E_p增大、E_k增大

用光子能量为E的光束照射容器中的氢气，氢原子吸收光子后，能发射频率为ν₁、ν₂、ν₃的三种光子，且ν₁<ν₂<ν₃ ．入射光束中光子的能量应是（）

A . hν₃ B . h(ν₁+ν₂) C . h(ν₂+ν₃) D . h(ν₁+ν₂+ν₃)

下列说法正确的是( )

A . 光子的能量由光的频率所决定 B . 结合能越大的原子核越稳定 C . 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下1个原子核了 D . 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子动能减小，电势能增大，原子的总能量减小

一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：

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（1）氢原子可能发射几种频率的光子？
（2）氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级时辐射光子的能量是多少电子伏？
（3）用下图中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多少电子伏？

氦原子被电离一个核外电子，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，氦离子能级的示意图如图所示。普朗克常量 h=6.6×10-34J·s

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（1）要使氦离子能从第二能级向第四能级跃迁，需要用频率多大的电磁波照射？
（2）已知钠的逸出功为 2.3eV，今用一群处于第三能级的氦离子发射的光照射钠，则光电子的最大初动能的最大值是多少 eV？
（3）若某次射出的具有动能为 1.2eV的光电子正对一个原来静止的电子运动，求此运动过程中两电子电势能增加的最大值（电子所受重力忽略不计）。

如图是研究光电效应的实验电路和氢原子的能级示意图。现用等离子态的氢气（即电离态， $\text{[math]}$ ）向低能级跃迁时所发出的光照射光电管的阴极 $\text{[math]}$ ，测得电压表的示数是 $\text{[math]}$ 。已知光电管阴极材料的逸出功是 $\text{[math]}$ ，普朗克常数 $\text{[math]}$ ，结果均保留两位有效数字。求：（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

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（1）氢气发光的最短波长；
（2）该光电管阴极材料发生光电效应的极限波长；
（3）光电子到达阳极 $\text{[math]}$ 的最大动能为多少电子伏特。

如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n＝4到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ₁ ，从n＝4到n＝2能级辐射的电磁波的波长为λ₂ ，从n＝2到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ₃ ，则下列关系式中正确的是（　　）

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A . λ₁>λ₃ B . $\text{[math]}$ C . λ₃<λ₂ D . $\text{[math]}$

如图甲所示氢原子光谱中，给出了可见光区四条谱线对应的波长，玻尔的氢原子能级图如图乙所示。已知普朗克常量 $\text{[math]}$ J·s。可见光光子的能量范围约为1. 61eV～3. 11eV，则（）

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A . 同一玻璃对 $\text{[math]}$ 谱线所对应的光要比 $\text{[math]}$ 谱线所对应的光的折射率小 B . $\text{[math]}$ 谱线对应的光子能量约为10. 2eV C . $\text{[math]}$ 谱线对应的光子是氢原子从n=6跃迁到n=2能级时发出的 D . 处在基态的氢原子至少要用光子能量为12. 09eV的光照射才能使其发出可见光

氢原子能级图如图所示，已知可见光光子的能量在 $\text{[math]}$ 范围内，则下列说法正确的是（）

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A . 氢原子能量状态由 $\text{[math]}$ 能级跃迁到 $\text{[math]}$ 能级，放出的光子为可见光 B . 大量氢原子处于 $\text{[math]}$ 能级时，向低能级跃迁最多能发出12种不同频率的光子 C . 处于基态的氢原子电离需要释放 $\text{[math]}$ 能量 D . 氢原子处于 $\text{[math]}$ 能级时，可吸收 $\text{[math]}$ 能量的光子跃迁到高能级

图甲是氢原子的部分能级图，图乙是光电效应演示装置，装置中金属锌的逸出功为3.4eV。用大量处于n=4能级的氢原子跃迁时发出的光去照射锌板，下列说法正确的的是（）

A . 锌板不会发生光电效应 B . 若发生光电效，则验电器内的金属片带负电 C . 光电效应本质上是β衰变 D . 从锌板打出来的光电子获得的最大初动能为9.35eV

氢原子能级如图甲所示，一群处于n=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种光，分别用这些光做光电效应的研究，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图乙所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV到3.11eV之间。则下列说法正确的是（）

A . 氢原子从n=5能级向低能级跃迁时能辐射出8种频率的光 B . 若用能量为0.32eV的光子照射处于n=4能级的氢原子，则氢原子能向高能级跃迁 C . 图乙中b光的频率大于c光的频率 D . 若图乙中3条图线是可见光照射过程中得到的，则 $\text{[math]}$ 光是氢原子从n=5能级向n=2能级跃迁时辐射出的

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