4 氢原子的能级结构
1、光子的发射和吸收过程是( )
A.原子从基态跃迁到激发态要放出光子,放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差
B.原子不能从低能级向高能级跃迁
C.原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级,放出光子后从较高能级跃迁到较低能级
D.原子无论是吸收光子还是放出光子,吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的差值
答案 CD
解析 由玻尔理论的跃迁假设知,原子处于激发态时不稳定,可自发地向低能级发生跃迁,以光子的形式放出能量,光子的吸收是光子发射的逆过程,原子在吸收光子后,会从较低能级向较高能级跃迁,但不管是吸收光子还是发射光子,光子的能量总等于两能级之差,即hν=Em-En(m>n),故选项C、D正确.
2、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的过程中( )
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
答案 D
解析 根据玻尔理论,氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大,必须吸收一定能量的光子后,电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道,故B错误;氢原子核外电子绕核做圆周运动,由原子核对电子的库仑力提供向心力,即:k=m,又Ek=mv2,所以Ek=.由此式可知:电子离核越远,即r越大时,电子的动能越小,故A、C错误;由r变大时,库仑力对核外电子做负功,因此电势能增大,从而判断D正确.
3、如图所示为氢原子的能级图.用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,则可能观测到氢原子发射的不同波长的光有( )