第4节 原子的能级结构
基础达标
1．处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
【答案】C
【解析】现有大量的氢原子处于n＝3的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率为n＝C＝3种．选项C正确，A、B、D错误．
2．(2018年全国卷)如图为氢原子的能级示意图：a表示从能级n＝5到n＝3的跃迁；b表示从能级n＝4到n＝2的跃迁；c表示从能级n＝3到n＝1的跃迁．氢原子在( )
A．过程b发射的光频率最大，过程a发射的光波长最长
B．过程a发射的光频率最小，过程b发射的光波长最短
C．过程c发射的光频率最大，过程a发射的光波长最长
D．过程c发射的光频率最小，过程b发射的光波长最短
【答案】C
【解析】原子从高能级向低能级跃迁辐射出光子，能级间跃迁辐射的光子能量必须等于两能级间的能级差，过程a发射的光能量最小，过程c发射的光能量最大；根据E＝hν＝，辐射的光子能量越小，频率越小，波长越大，所以过程c发射的光频率最大，过程a发射的光波长最长．故A、B、D错误，C正确．
3．(2019年临沂二模)根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时( )
A．吸收光子，原子的能量增加，电子的动能减少
B．吸收光子，原子的能量增加，电子的动能增加
C．放出光子，原子的能量减少，电子的动能减少
D．放出光子，原子的能量减少，电子的动能增加
【答案】D
【解析】电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，放出光子，总能量减小；根据＝，可知半径越小，动能越大．故A、B、C错误，D正确．
4．(2019年宁德模拟)氢原子能级图如图所示，用大量处于n＝2能级的氢原子跃迁到基态时，发射出的光照射光电管阴极K，测得光电管电流的遏止电压为7.6 V，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子电量e＝－1.6×10－19 C，下列判断正确的是( )
A．电子从阴极K表面逸出的最大初动能为2.6 eV
B．阴极K材料的逸出功为7.6 eV
C．阴极K材料的极限频率为6.27×1014 Hz
D．氢原子从n＝4跃迁到n＝2能级，发射出的光照射该光电管阴极K时能发生光电效应
【答案】C
【解析】因遏止电压为U0＝7.6 V，根据动能定理可知，光电子的最大初动能Ekm＝eU0，光电子的最大初动能为7.6 eV，故A错误；根据光电效应方程可知，W0＝hν－Ekm，而hν＝E2－E1，因此W0＝(13.6－3.4－7.6) eV＝2.6 eV，故B错误；因逸出功W0等于hν0，则材料的极限频率ν0＝＝＝6.27×1014 Hz，故C正确；从n＝4跃迁到n＝2能级，释放能量为ΔE＝(3.4－0.85) eV＝2.55 eV<2.6 eV，因此发射出的光照射该光电管阴极K时，不能发生光电效应，故D错误．
5．(多选)有关氢原子光谱的说法正确的是( )
A．氢原子的发射光谱是连续谱
B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
【答案】BC
【解析】氢原子的发射光谱是明线光谱，故选项A错误；氢原子光谱说明氢原子只能发出特定频率的光，氢原子能级是分立的，故选项B、C正确；由玻尔理论知氢原子发射出的光子能量由前、后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En，故选项D错误．
6．(多选)欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是( )
A．用10.2 eV的光子照射
B．用11 eV的光子照射
C．用14 eV的光子照射
D．用13.6 eV的光子照射
