1、 1 / 4原子物理考点知识解读考点 1. 粒子散射实验与能量转化问题剖析： 粒子散射实验使人们认识到原子的核式结构，从能量转化角度看，当 粒子靠近原子核运动时， 粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，可以估算原子核的大小。例题 1在卢瑟福的 粒子散射实验中，有少数 粒子发生大角度偏转，其原因是（ ）A原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B正电荷在原子中是均匀分布的 C原子中存在着带负电的电子D原子只能处于一系列不连续的能量状态中解析： 粒子散射实验中，有少数 粒子发生了较大偏转并且有极少数 粒子的偏转超过了 900，有的甚至被反弹回去，偏转角达到 l800，
2、这说明了这些 粒子受到很大的库仑力，施力体应是体积甚小的带电实体。根据碰撞知识，我们知道只有质量非常小的轻球与质量非常大的物体发生碰撞时，较小的球才被弹回去，这说明被反弹回去的 粒子碰上了质量比它大得多的物质实体，即集中了全部质量和正电荷的原子核答案：A【变式训练 1】关于 粒子散射实验，下列说法中正确的是 （ ）A绝大多数 粒子经过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转B 粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C 粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大D对 粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小解析：“由于原子核很小， 粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数 粒子基本上
3、仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转” 。故选项 A错误。用极端法，设 粒子在向重金属核射去，如图所示，所知 粒子接近核2 / 4时，克服电场力做功其动能减小，势能增加；当 粒子远离原子核时，电场力做功，其动能增加，势能减小，故选项 B、C 是错误的。答案：D考点 2. 氢原子跃迁有关问题剖析：原子从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）.原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子.（如在基态，可以吸收 E
4、 13.6eV 的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）.原子从高能级（第 级）向低能级跃迁最多可放出 种不同的光子.n2nC例题 2用能量为 12.3eV 的光子去照射一群处于基态的氢原子，受光子照射后，下列关于氢原子跃迁的说法中正确的是（ ）A.核外电子能跃迁到 =2 的轨道上去nB.核外电子能跃迁到 =3 的轨道上去C.核外电子能跃迁到 =4 的轨道上去D.核外电子不能跃迁到其它轨道上去解析：氢原子基态的能量 13.6eVE由 可知， ， ， 21nE2.41.5e40.85eVE因为 ， ，10.eV.32.09.34753氢原子的能级图n E/eV 01
5、-13.62 -3.43 -1.514 -0.853E1E2E314-3-33 / 4由于原子只能吸收特定频率的光子能量而跃迁，故正确答案为 D但如果用动能为 12.3eV 的电子射向一群处于基态的氢原子，射入电子与氢原子相碰，电子部分或全部动能转移，则就应选选项 A、B答案：AB【变式训练 2】氢原子处于基态时，原子能量 E1= -13.6eV，已知电子电量 e =1.610-19C，电子质量 m=0.9110-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为 r1=0.5310-10m.（1）若要使处于 n=2 的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？（2）氢原子核外电子的绕核运动
6、可等效为一环形电流，则氢原子处于 n=2的激发态时，核外电子运动的等效电流多大？（3）若已知钠的极限频率为 6.001014Hz，今用一群处于 n=4 的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？解析：（1）要使处于 n=2 的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第 2 能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为： )4(01Eh得 Hz， 1402.8（2）氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库伦力作向心力，有 其中 22TmrrKe124r根据电流强度的定义 TeI由得 126mrKeI将数据代入得 A 403.（3）由于钠的极限频率为 6.001014Hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为eV=2.486 eV 19434006.hE4 / 4一群处于 n=4 的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差 ，所以在六条光谱线中有 、 、 、 四条0E41E3214E谱线可使钠发生光电效应。
