原子能级跃迁问题例析

华兴恒

通过对原子物理知识的学习，大家都知道具有一定能量的光子、电子可以使处于基态的原子发生跃迁.那么处于基态的原子受光子照射或电子轰击，会发生怎样的跃迁？光子、电子使原子能级跃迁的条件有何不同？电离的发生必须满足何种条件？对于这些问题同学们务必要弄清楚.

一、激发态的氢原子向低能级跃迁规律

1. 处于激发态的氢原子，能从高能级自发地向低能级跃迁，可发射出不同频率的光子，其发射光子频率的种类可用公式C2n=n（n-1）2计算.

图12. 高能级自发向低能级跃迁发射，由高到低不同频率光子顺序（以n = 4为例）hv1=E4-E1，hv2=E3-E1，hv3=E2-E1，hv4=E4-E2，hv5=E3-E2，hv6=E4-E3.

观察者听到这个乐音的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低.说明观察者和火车之间的距离在变大.所以A、C均不正确，B、D正确.

答案：BD.

点拨多普勒效应是波特有的现象，要熟知多普勒效应产生的原因和特点，注意接收的频率在变化，而发出频率不变.

例5公路巡警开车在高速公路上以100 Km/h的恒定车速巡查，巡警车向前方同一车道行驶的一辆轿车发出如图4中实线所示的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波如图中虚线所示.由此可知，那辆轿车的车速是（ ）.

图4

A.大于100 Km/h

B.小于100 Km/h

C.等于100 Km/h

D.大于150 Km/h

解析根据多普勒效应，相对源（一般是声音发出点）靠近的时候，测量的频率会比实际大，相反会变小.

巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大，故A选项正确.

答案：A.

点拨解决该题关键是要掌握多普勒效应的应用.

4.惠更斯原理

例6历史上，为了说明光的性质，牛顿提出了光的微粒说，惠更斯提出了光的波动说，如今人们对光的性质有了更进一步的认识.下面四幅示意图中所表示的实验中能说明光的性质的是（ ）.

解析该题中的四个实验分别是α粒子散射实验、双孔干涉实验、光电效应的实验和三种射线在磁场中偏转实验，依次进行说明即可.

A.该实验是α粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关.故A错误.

B.干涉是波的特有性质，因此双孔干涉实验说明光具有波动性.故B正确.

C.此实验是光电效应的实验，说明光具有粒子性.故C正确.

D.三种射线在磁场偏转的实验，能判定射线的电性，不能说明光的性质.故D错误.

答案：BC

点拨该题涉及到α粒子散射实验、双孔干涉实验、光电效应的实验和三种射线在磁场中偏转实验，知识点虽然比较多，都属于记忆性知识，属于简单题.

（收稿日期：2014-09-15）

通过对原子物理知识的学习，大家都知道具有一定能量的光子、电子可以使处于基态的原子发生跃迁.那么处于基态的原子受光子照射或电子轰击，会发生怎样的跃迁？光子、电子使原子能级跃迁的条件有何不同？电离的发生必须满足何种条件？对于这些问题同学们务必要弄清楚.

一、激发态的氢原子向低能级跃迁规律

1. 处于激发态的氢原子，能从高能级自发地向低能级跃迁，可发射出不同频率的光子，其发射光子频率的种类可用公式C2n=n（n-1）2计算.

图12. 高能级自发向低能级跃迁发射，由高到低不同频率光子顺序（以n = 4为例）hv1=E4-E1，hv2=E3-E1，hv3=E2-E1，hv4=E4-E2，hv5=E3-E2，hv6=E4-E3.

观察者听到这个乐音的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低.说明观察者和火车之间的距离在变大.所以A、C均不正确，B、D正确.

答案：BD.

点拨多普勒效应是波特有的现象，要熟知多普勒效应产生的原因和特点，注意接收的频率在变化，而发出频率不变.

例5公路巡警开车在高速公路上以100 Km/h的恒定车速巡查，巡警车向前方同一车道行驶的一辆轿车发出如图4中实线所示的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波如图中虚线所示.由此可知，那辆轿车的车速是（ ）.

图4

A.大于100 Km/h

B.小于100 Km/h

C.等于100 Km/h

D.大于150 Km/h

解析根据多普勒效应，相对源（一般是声音发出点）靠近的时候，测量的频率会比实际大，相反会变小.

巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大，故A选项正确.

答案：A.

点拨解决该题关键是要掌握多普勒效应的应用.

4.惠更斯原理

例6历史上，为了说明光的性质，牛顿提出了光的微粒说，惠更斯提出了光的波动说，如今人们对光的性质有了更进一步的认识.下面四幅示意图中所表示的实验中能说明光的性质的是（ ）.

解析该题中的四个实验分别是α粒子散射实验、双孔干涉实验、光电效应的实验和三种射线在磁场中偏转实验，依次进行说明即可.

A.该实验是α粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关.故A错误.

B.干涉是波的特有性质，因此双孔干涉实验说明光具有波动性.故B正确.

C.此实验是光电效应的实验，说明光具有粒子性.故C正确.

D.三种射线在磁场偏转的实验，能判定射线的电性，不能说明光的性质.故D错误.

答案：BC

点拨该题涉及到α粒子散射实验、双孔干涉实验、光电效应的实验和三种射线在磁场中偏转实验，知识点虽然比较多，都属于记忆性知识，属于简单题.

（收稿日期：2014-09-15）

通过对原子物理知识的学习，大家都知道具有一定能量的光子、电子可以使处于基态的原子发生跃迁.那么处于基态的原子受光子照射或电子轰击，会发生怎样的跃迁？光子、电子使原子能级跃迁的条件有何不同？电离的发生必须满足何种条件？对于这些问题同学们务必要弄清楚.

一、激发态的氢原子向低能级跃迁规律

1. 处于激发态的氢原子，能从高能级自发地向低能级跃迁，可发射出不同频率的光子，其发射光子频率的种类可用公式C2n=n（n-1）2计算.

图12. 高能级自发向低能级跃迁发射，由高到低不同频率光子顺序（以n = 4为例）hv1=E4-E1，hv2=E3-E1，hv3=E2-E1，hv4=E4-E2，hv5=E3-E2，hv6=E4-E3.

观察者听到这个乐音的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低.说明观察者和火车之间的距离在变大.所以A、C均不正确，B、D正确.

答案：BD.

点拨多普勒效应是波特有的现象，要熟知多普勒效应产生的原因和特点，注意接收的频率在变化，而发出频率不变.

例5公路巡警开车在高速公路上以100 Km/h的恒定车速巡查，巡警车向前方同一车道行驶的一辆轿车发出如图4中实线所示的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波如图中虚线所示.由此可知，那辆轿车的车速是（ ）.

图4

A.大于100 Km/h

B.小于100 Km/h

C.等于100 Km/h

D.大于150 Km/h

解析根据多普勒效应，相对源（一般是声音发出点）靠近的时候，测量的频率会比实际大，相反会变小.

巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大，故A选项正确.

答案：A.

点拨解决该题关键是要掌握多普勒效应的应用.

4.惠更斯原理

例6历史上，为了说明光的性质，牛顿提出了光的微粒说，惠更斯提出了光的波动说，如今人们对光的性质有了更进一步的认识.下面四幅示意图中所表示的实验中能说明光的性质的是（ ）.

解析该题中的四个实验分别是α粒子散射实验、双孔干涉实验、光电效应的实验和三种射线在磁场中偏转实验，依次进行说明即可.

A.该实验是α粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关.故A错误.

B.干涉是波的特有性质，因此双孔干涉实验说明光具有波动性.故B正确.

C.此实验是光电效应的实验，说明光具有粒子性.故C正确.

D.三种射线在磁场偏转的实验，能判定射线的电性，不能说明光的性质.故D错误.

答案：BC

点拨该题涉及到α粒子散射实验、双孔干涉实验、光电效应的实验和三种射线在磁场中偏转实验，知识点虽然比较多，都属于记忆性知识，属于简单题.

（收稿日期：2014-09-15）