[精品]2012年 高考物理一轮复习 专题十二 第1讲 光电效应 原子结构 [配套课件].ppt

考点 3 玻尔原子模型 1．玻尔原子模型 为解决原子核结构的稳定性和原子发光的连续性，玻尔提 出了三条假设： (1)“定态假设”：原子只能处于一系列不连续的能量状态 中，在这些状态中，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁 波，这样的相对稳定的状态称为定态． (2)“跃迁假设”：电子绕核运动处于定态时不辐射电磁波， 但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射(或吸收)光子， 其频率由两个定态的能量差值决定 h ＝E2－E1. (3) “ 轨道量子化假设 ” ： 原子的不同能量状态跟电子沿不同 半径绕核运动相对应．轨道半径也是不连续的． 2 ．氢原子能级 氢原子的能级：原子各个定态的能量值叫做原子的能 级．氢原子的能级公式为 E n ＝ E 1 n 2 ，对应的轨道半径关系式为 r n ＝ n 2 r 1 ，其中 n 叫量子数，只能取正整数． n ＝ 1 的状态称为基 态， n ＞ 1 时为激发态；量子数 n 越大，动能越小，势能越大， 总能量越 大． 4．氢原子能级图：如图 12－1－3 所示． 图 12－1－3 9．(单选)氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核 较远的轨道过程中( ) D A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大 B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小 C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小 D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大 10．(单选)(2011 年深圳一模)已知金属钾的逸出功为 2.22 eV. 氢原子的能级如图 12－1－4 所示，一群处在 n＝3 能级的氢原 子向低能级跃迁时，能够从金属钾的表面打出光电子的光波共 有( ) B A．一种 B．两种 C．三种 D．四种 图 12－1－4 解析：氢原子从激发态 n＝3 向 低能级跃迁可能发出 3 种光子， 其中 3→1 和 2→1 所发出的光子 能量高于 2.22 eV，故 B 对． 解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是 从 n＝3 能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1， 解得：ν3＝ν2＋ν1，选项 B 正确． ν3 的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则( ) B 11．(单选)(2010 年新课标卷)用频率为ν0 的光照射大量处于 基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、 热点 氢原子的能级跃迁 【例 1】(双选)(2009 年全国卷Ⅰ)用大量具有一定能量的 电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线． 调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加 了 5 条．用Δn 表示两次观测中最高激发态的量子数 n 之差，E 表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图 12－1－5 可以判断，Δn 和 E 的可能值为( ) 图 12－1－5 A．Δn＝1,13.22 eV＜E＜13.32 eV B．Δn＝2,13.22 eV＜E＜13.32 eV C．Δn＝1,12.75 eV＜E＜13.06 eV D．Δn＝2,12.75 eV＜E＜13.06 eV AD 解析：当量子数为 n 时，产生的光子频率的个数为 n(n－1)/2，可以列出下面的表格： 由表格中可以发现光谱线的数目比原来增加了 5 条所对应 的量子数为 n＝2 和 n＝4；n＝6 和 n＝5，经检验，其他的量子 数不存在光谱线的数目比原来增加了 5 条这一情况． 显然，对于量子数为 n＝6 和 n＝5，Δn＝1，调高后电子的 能量 E 大于 E6－E1＝13.22 eV，而小于 E7－E1＝13.32 eV，故 A 正确． 同理，对于量子数为 n＝4 和 n＝2，Δn＝2，调高后电子的 能量 E 大于 E4－E1＝12.75 eV，而小于 E5－E1＝13.06 eV，故 D 正确． 1．(双选)(2010 年深圳二模)氢原子吸收能量后从低能级向 ) AD 较高能级跃迁，在这个过程中( A．核外电子的动能减小 B．原子的电势能减小 C．原子的总能量减小 D．电子绕核旋转的半径增大 易错点：氢原子的能级 图 12－1－6 力常量 k＝9.0×10 N·m2/C2，电子电量 e＝－1.6×10 朗克常量 h＝6.63×10 (1)有一群氢原子处于量子数 n＝3 的激发态．画一能级跃迁 图，在图 12－1－6 上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱 线． (2)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长．(其中静电 －19 C，普 －34 J·s，真空中光速 c＝3.0×10 m/s. 8 9 图 12－1－