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2024高考物理量子跃迁与原子模型习题集及

答案

一、选择题

1.电子自旋的取值范围是：

A.0和1

B.-1/2和+1/2

C.-1和+1

D.0和+1

答案：B

2.布鲁耳模型的不足之处是：

A.无法解释光的波动性

B.无法解释电子自旋

C.无法解释量子跃迁

D.无法解释光的行为

答案：C

3.以下哪个能级转变将产生可见光：

A.从n=2到n=1

B.从n=3到n=1

C.从n=4到n=2

D.从n=5到n=3

答案：A

4.根据波尔模型，电子在不同能级之间的跃迁会伴随着：

A.能量的吸收

B.能量的释放

C.能量的转化

D.能量的消失

答案：B

5.一个氢原子的能级转变光谱系列称为：

A.紫外线系列

B.可见光系列

C.红外线系列

D.固有光谱系列

答案：A

二、填空题

1.根据量子力学理论，电子的运动状态由其______________决定。

答案：波函数

2.布鲁耳模型中，电子围绕原子核运动的路径称为______________。

答案：轨道

3.同一电子壳层中的各个轨道称为______________。

答案：亚能级

4.量子跃迁是电子从一个能级跃迁到另一个能级，并伴随着能量的

______________或______________。

答案：吸收，释放

5.波尔模型中，电子在不同的能级上具有不同的______________。

答案：能量

三、解答题

1.解释量子跃迁的原理及在原子物理中的意义。

量子跃迁是指电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程。这种跃迁

伴随着能量的吸收或释放，由于能级之间的差异，电子在跃迁时吸收

或释放不同波长的光，产生了所谓的光谱。

量子跃迁在原子物理中具有重要意义。首先，它帮助我们理解了原

子光谱的形成机制。通过观察不同能级之间的跃迁，我们能够推断出

原子中电子的分布情况以及电子能级的结构。其次，量子跃迁还提供

了一种探测物质性质的手段。通过测量光谱中的特定波长，我们可以

确定物质的组成和性质。最后，量子跃迁的研究也为我们理解和应用

光学、电子学等领域提供了基础知识。

2.某原子的电子从能级E3跃迁到能级E1，在跃迁过程中，它吸收

了一束波长为600nm的光。求该原子各能级之间的能量差。

根据波尔的量子化条件，能级之间的能量差可以表示为：

E=-R_H[1/n^2-1/m^2]

其中，R_H是里德伯常数，n和m分别为两个能级的主量子数。

利用波尔公式，我们可以得到：

E3-E1=-R_H[(1/3^2)-(1/1^2)]

E3-E1=-R_H[1/9-1]

E3-E1=R_H[8/9]

根据能级跃迁吸收的光的能量等于能级之间的能量差，我们有：

E=hc/λ

其中，h是普朗克常数，c是光速，λ是波长。

代入已知条件，我们可以解得能量差为：

E3-E1=R_H[8/9]=hc/λ

解出：

R_H[8/9]=(6.626×10^-34J·s×3.0×10^8m/s)/(600×10^-9m)

解得：

R_H≈2.496×10^-19J

因此，某原子各能级之间的能量差为2.496×10^-19J。

以上是2024高考物理量子跃迁与原子模型习题集及答案，请参考。

希望对您有帮助！