高三物理解讀高考對玻爾理論的考查角度

1、解讀高考對玻爾理論的考查角度“玻爾理論”是原子物理部分的重要內(nèi)容，縱觀近幾年高考，有關(guān)該理論的知識多次出現(xiàn)。歸納起來，主要有以下幾個考查角度。1 考查氫原子的總能量E、電子的動能Ek、電勢能Ep隨軌道半徑的變化規(guī)律討論氫原子能級時，由于原子核的質(zhì)量比電子質(zhì)量大很多，可認為原子核是靜止的，電子繞核做高速運轉(zhuǎn)。原子中的電子處在不同的運動狀態(tài)時，對應著這些狀態(tài)的電子便具有不同的能量值。氫原子的總能量E就是原子核與電子間相互作用的勢能Ep和電子繞核運動的動能Ek之和。根據(jù)玻爾理論，在氫原子中，電子在原子核的庫侖引力作用下沿圓軌道繞核運動，由牛頓第二定律得：，解得。則電子繞核運動的動能：。而電子在各可能

2、圓軌道上繞原子核運動時所具有的電勢能Ep，可根據(jù)經(jīng)典電磁理論計算，取無窮遠處電勢能為0，則。因此氫原子能量：?？梢婋娮釉诳赡艿能壍郎侠@核運動時，r增大，則Ek減小，Ep增大、E增大；反之，r減小，則Ek增大，Ep減小，E減小。例1 氫原子的能級是氫原子處于各個狀態(tài)時的能量值，它包括氫原子系統(tǒng)的電勢能和電子繞核運動的動能。氫原子的電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時（）A氫原子能量減小，電子動能增加B氫原子能量增加，電子動能增加C氫原子能量減小，電子動能減小D氫原子能量增加，電子動能減小解析：氫原子的電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道，即半徑r減小。由可知電子動能增加，由可知，氫原子的能量減小。正確答案為A

3、。2 考查原子的躍遷假設(shè)當光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷時，滿足公式，也就是說，原子所吸收的光子能量不是任意的，一定等于原子產(chǎn)生躍遷的2個能級間的能量差。例2 氦原子被電離一個核外電子，變成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1-544eV，氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是（）A408eVB432eVC510eVD544eV解析：因為E2-E1408eV，所以具有408eV能量的光子能被基態(tài)氦離子吸收躍遷到E2能級上，即可排除選項A；同理，因為E4-E1510eV，可排除選項C；對于選項D，因為基態(tài)的氦離子能量為-544eV，

4、它能吸收能量為544eV的光子而剛好發(fā)生電離，故也不能選D。氦離子沒有哪兩個能級間的能量差剛好等于432eV，故不能吸收432eV的光子而發(fā)生躍遷，答案應選B。需要注意的是，只有當光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷時，須滿足公式，而對于光子與原子作用使原子電離，或?qū)嵨锪Ｗ优c原子作用而使原子激發(fā)的情況就不受此條件的限制。這是因為原子一旦電離，原子的結(jié)構(gòu)就被破壞，因而不再遵守有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的理論。實物粒子與原子碰撞時，由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的動能大于或等于原子的某兩定態(tài)間的能量之差，都可能使原子受激發(fā)而產(chǎn)生能級躍遷，但原子所吸收的能量仍不是任意的，一定等于原

5、子產(chǎn)生躍遷的2個能級間的能量差。例3 欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是（）A用102eV的光子照射B用11eV的光子照射C用14eV的光子照射D用11eV的電子碰撞解析：對于該題由以上分析可知：102eV的光子能被吸收，而11eV的光子不能被吸收。對于14eV的光子，其能量大于氫原子的電離能（136eV）可以使氫原子電離，使電子脫離核的束縛，成為自由電子，而不受躍遷條件限制，且自由電子動能為04eV。而電子為實物粒子，它的能量大于氫原子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)間的能量差，可部分被氫原子吸收使氫原子激發(fā)。因而正確答案為A、C、D。3 考查一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，可能產(chǎn)生的譜線的條數(shù)例4 一群處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，可能產(chǎn)生的譜線有_條。解析：該問可用畫線法和計算法解答畫線法就是根據(jù)氫原子能級圖，分別從量子數(shù)為4、3、2的能級向其所有低能級逐一畫線然后數(shù)出線的條數(shù)即為輻射光譜線的條數(shù)