第十八章 原子结构
单元测试
班级 姓名 学号 分数_____
【满分：100分 时间：90分钟】
第Ⅰ卷(选择题，共46分)
一、单选择（每个3分 共3×10=30分）
1．下列说法正确的是( )
A．卢瑟福提出“枣糕”原子模型
B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
C．一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加
【答案】D
【解析】卢瑟福提出核式结构，汤姆孙提出的是“枣糕”原子模型，选项A错误；汤姆孙发现电子证明了原子具有复杂结构，而卢瑟福的α粒子散射实验证明了核式结构，选项B错误；能使金属发生光电效应的光，波长相对较短，选项C错误．
2．下列叙述中符合物理学史的有( )
A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的
C．巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说
【答案】C
【解析】汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，A错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构模型，B错误；巴耳末根据氢原子光谱在可见光区的四条谱线得出巴耳末公式，C正确；玻尔的原子模型是在核式结构模型的基础上提出的几条假设，并没有否定核式结构学说，D错误．
3．卢瑟福通过α粒子散射实验判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构．如图所示的示意图中，①、②两条表示实验中α粒子的运动径迹，则沿③所示的方向射向原子核的α粒子可能的运动径迹为( )
A．轨迹a B．轨迹b C．轨迹c D．轨迹d
【答案】A
【解析】由于α粒子偏转的原因是原子核对α粒子的库仑斥力作用，所以α粒子可能的径迹为a，选项A正确．
4．处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【答案】 C
【解析】 一群处于n＝3能级上的氢原子跃迁时，辐射光的频率有N＝C＝＝3种，C项正确．
5.汞原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光，那么关于入射光的能量，下列说法正确的是( )
A．可能大于或等于7.7 eV B．可能大于或等于8.8 eV
C．一定等于7.7 eV D．包含2.8 eV,5 eV, 7.7 eV三种
【答案】C
【解析】由玻尔理论可知，轨道是量子化的，能级是不连续的，只能发射不连续的单色光，于是要只发出三种不同频率的光，只有从基态跃迁到n＝3的激发态上，其能量差ΔE＝E3－E1＝7.7 eV，选项C正确，A、B、D错误．
6.仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是( )
A．氢原子只有几个能级
B．氢原子只能发出平行光
C．氢原子有时发光，有时不发光
D．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的
【答案】 D
【解析】 氢原子在不同的能级之间跃迁时，辐射出不同能量的光子，并且满足E＝hν.能量不同，相应光子频率不同，体现在光谱上是一些不连续的亮线．
7．氢原子第一能级是－13.6 eV，第二能级是－3.4 eV，第三能级是－1.51 eV.如果一个处于基态的氢原子受到一个能量为11 eV的光子的照射，则这个氢原子( )
A．吸收这个光子，跃迁到第二能级，放出多余的能量
B．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍高的状态
C．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍低的状态
D．不吸收这个光子
【答案】D
【解析】该光子能量不恰好等于氢原子两能级差，也不大于氢原子的电离能(13.6 eV)，所以不能被吸收．
8.现有k个氢原子被激发到量子数为3的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的)( )
A． B．k
C． D．2k
【答案】C
【解析】由题意可知，k个处于n＝3能级的氢原子向n＝2和n＝1两个能级跃迁的原子数均为，而处于n＝2能级的个氢原子向n＝1中跃迁的原子数为，故此过程发出的光子总数为2×＋＝k，选项C正确．
9.红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光．铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】 由＝＋，解得λ＝，选项A正确．
10.如图所示为氢原子能级的示意图．现有大量处于n＝4激发态的氢原子，向低能级跃迁时将辐射出若干不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是( )
A．最容易发生衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的
B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属箔能发生光电效应
【答案】D
【解析】从n＝4的激发态跃迁到基态的能级差最大，即辐射出的光子能量最大，频率最大，对应波长最小，是最不容易发生衍射现象的，A错误；从n＝4的激发态跃迁到n＝3的激发态的能级差最小，辐射出的光子的频率最小，B错误；可辐射出的光子频率的种类为C＝6种，C错误；从n＝2的激发态跃迁到基态时，辐射出光子的能量ΔE＝E2－E1＞6.34 eV，因而可以使逸出功为6.34 eV的金属箔发生光电效应，D正确．
二、不定项选择题（每个4分 共4×5=20分）
11.根据玻尔理论，氢原子的电子由n＝2轨道跃迁到n＝1轨道时，下列说法正确的是( )
A．原子的能量减少，电子的动能增加 B．原子的能量增加，电子的动能减少
C．电子绕核运动的半径减小 D．原子要吸收某一频率的光子
【答案】AC
【解析】氢原子的电子从n＝2轨道跃迁到n＝1的轨道时，电子绕核运动的半径减小，原子辐射出某一频率的光子，原子的能量减小．由k＝m及Ek＝mv2知Ek＝，电子绕核运动的动能增大，A、C正确，B、D错误．
12.如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )
A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长
B．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的
C．从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量
D．处于n＝5能级的一群氢原子跃迁时，最多可以发出6种不同频率的光子
【答案】 AC
【解析】 根据ΔE＝hν，ν＝，可知λ＝＝，从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级放出的能量小，所以从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长，A正确；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不相同，B错误；从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，C正确；处于n＝5能级的一群氢原子跃迁时，最多可以发出10种不同频率的光子，D错误．
13.如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有( )
A．电子轨道半径减小，动能要增大
B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线
C．由n＝4跃迁到n＝1时放出光子的频率最小
D．金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条
【答案】AD
【解析】根据玻尔理论，氢原子从n＝4的激发态自发地跃迁到较低能级时，其原子轨道半径要减小，电子的动能要增大，选项A正确；原子跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能量差，氢原子跃迁时，可发出不连续的光谱线，选项B错误；由n＝4跃迁到n＝1时，能级差最大，则辐射的光子能量最大，放出光子的频率最大，选项C错误；从第四能级向低能级跃迁时可以发出6条光谱线，其放出的光子能量分别为
E1＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，
E2＝－0.85 eV－(－3.4 eV)＝2.55 eV，
E3＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，
E4＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV，
E5＝－1.51 eV－(－13.6 eV)＝12.09 eV，
E6＝－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.20 eV，
光子能量大于2.21 eV的光谱线有4条，选项D正确．
14.如图5所示，是氢原子光谱的两条谱线，图中给出了谱线对应的波长及氢原子的能级图，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则( )
A．Hα谱线对应光子的能量小于Hβ谱线对应光子的能量
B．若两种谱线对应光子都能使某种金属发生光电效应，则Hα谱线对应光子照射到该金属表面时，形成的光电流较小
C．Hα谱线对应光子的能量为1.89 eV
D．Hα谱线对应的光子是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的
【答案】 AC
【解析】 Hα谱线的波长大于Hβ谱线的波长，故Hα谱线的频率较小，Hα谱线对应光子的能量小于Hβ谱线对应光子的能量，选项A正确；光电流与光的强度有关，与光的频率无关，选项B错误；Hα谱线对应光子的能量为E＝h≈3.03×10－19 J≈1.89 eV，选项C正确；E4－E3＝0.66 eV，选项D错误．
15氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则( )
A．λb＝λa＋λc B.＝＋
C．λb＝λaλc D．Eb＝Ea＋Ec
【答案】 BD
解析 Ea＝E3－E2，Eb＝E3－E1，Ec＝E2－E1，所以Eb＝Ea＋Ec，D正确；由ν＝得λa＝，λb＝，λc＝，取倒数后得到＝＋，B正确．
第Ⅱ卷(非选择题，共50分)
三、填空题(本大题共2小题，共15分)
16.(6分)氢原子基态的能量为E1＝－13.6 eV.大量氢原子处于某一激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，频率最小的光子的能量为______eV(保留两位有效数字)，这些光子可具有______种不同的频率．
【答案】 10 10
【解析】 频率最小的光子是从n＝2跃迁，即频率最小的光子的能量为
Emin＝－3.4 eV－(－13.6 eV)≈10 eV，
频率最大的光子能量为－0.96E1，
即En－(－13.6 eV)＝－0.96×(－13.6 eV)，
解得En＝－0.54 eV．
即n＝5，从n＝5能级开始，共有C＝10种不同频率的光子．
17.（9分）(1)研究光电效应的电路如下图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是( )
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”“减小”或“不变”)，原因是
________________________________________________________________；
(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为－3.4 eV和－1.51 eV，金属钠的截止频率为5.53×1014 Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．
【答案】 (1)C (2)减小 光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小减小，造成这一现象的原因是光电子受金属表面层中力的阻碍作用 (3)见解析
【解析】(1)入射光的频率相同，则光电子的最大初动能相同，由－eU＝－mv知，两种情况下遏止电压相同，选项A、B错误；光电流的强度与入射光的强度成正比，所以强光的光电流比弱光的光电流大，选项C正确，D错误．
(2)光电子动量的大小减小，因为光电子受到金属表面层中力的阻碍作用．
(3)氢原子放出的光子能量E＝E2－E1，
代入数据得E＝1.89 eV．
金属钠的逸出功W0＝hνc，代入数据得W0＝2.3 eV．
因为E四、计算题(本大题共3小题，共35分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)
18.（8分）氢原子的基态能量E1＝－13.6 eV，处于基态时电子绕核运动的半径r1＝0.53×10－10 m．En＝，rn＝n2r，已知静电力常量k＝9.0×109 kg·m2/C2，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，则氢原子处于n＝2的激发态时，
(1)原子系统具有的能量是多少？
(2)电子在轨道上运动的动能为多少？
(3)电子具有的电势能为多少？
【答案】 (1)－3.4 eV (2)3.4 eV (3)－6.8 eV
【解析】 (1)由En＝可得E2＝－ eV＝－3.4 eV，即为原子系统的能量．
(2)由F＝＝得，Ek2＝mv2＝＝，
代入数据，解得Ek2＝3.4 eV，
即电子在轨道上的动能为3.4 eV.
(3)由Epn＝En－Ekn，得Ep2＝－6.8 eV，即电子具有的电势能为－6.8 eV.
19.(12分)已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH＝1.67×10－27 kg.设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n＝5的能级状态．
(1)求大量氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；
(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p＝表示(h为普朗克常量，ν为光子频率，c为真空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．(保留三位有效数字)
【答案】 (1)10 (2)4.17 m/s
【解析】 (1)可以有n＝C＝10种不同频率的光辐射．
(2)由题意知氢原子从n＝5能级跃迁到n＝1能级时，氢原子具有最大反冲速率．
氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为E＝ΔE＝|E5－E1|，
开始时，将原子(含核外电子)和即将辐射出去的光子作为一个系统，
由动量守恒定律可得mHvH－p光＝0，
光子的动量p光＝，E＝hν，
氢原子速度为vH＝，所以vH＝4.17 m/s．
20.（15分）已知氢原子处于基态时，原子的能量E1＝－13.6 eV，电子的轨道半径为r1＝0.53×10－10 m；而量子数为n的能级的能量值为En＝E1，半径rn＝n2r1.试问(结果保留两位有效数字)：
(1)若要使处于n＝3的激发态的氢原子电离，至少要用频率多大的光照射氢原子？
(2)氢原子处于n＝3能级时，电子在轨道上运动的动能和电子的电势能各为多少？
(静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)
【答案】 (1)3.6×1014 Hz (2)2.4×10－19 J(或1.5 eV) －4.8×10－19 J或(－3.0 eV)
【解析】 (1)氢原子处于n＝3激发态时，原子的能量为
E3＝E1＝－1.5 eV，
要使其发生电离，至少要吸收能量
hνmin＝0－E3，则最小频率
νmin＝＝ Hz＝3.6×1014Hz．
(2)氢原子处于n＝3激发态时，有k＝me，r3＝32r1，则电子的动能为Ek3＝mev2＝＝J＝2.4×10－19 J(或1.5 eV)，
电子的势能为
Ep3＝E3－Ek3＝－1.5 eV－1.5 eV＝－3.0 eV＝－4.8×10－19 J．
第十八章 原子结构
单元测试
班级 姓名 学号 分数_____
【满分：100分 时间：90分钟】
第Ⅰ卷(选择题，共46分)
一、单选择（每个3分 共3×10=30分）
1．下列说法正确的是( )
A．卢瑟福提出“枣糕”原子模型
B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
C．一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加
2．下列叙述中符合物理学史的有( )
A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的
C．巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说
3．卢瑟福通过α粒子散射实验判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构．如图所示的示意图中，①、②两条表示实验中α粒子的运动径迹，则沿③所示的方向射向原子核的α粒子可能的运动径迹为( )
A．轨迹a B．轨迹b C．轨迹c D．轨迹d
4．处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
5.汞原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光，那么关于入射光的能量，下列说法正确的是( )
A．可能大于或等于7.7 eV B．可能大于或等于8.8 eV
C．一定等于7.7 eV D．包含2.8 eV,5 eV, 7.7 eV三种
6.仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是( )
A．氢原子只有几个能级
B．氢原子只能发出平行光
C．氢原子有时发光，有时不发光
D．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的
7．氢原子第一能级是－13.6 eV，第二能级是－3.4 eV，第三能级是－1.51 eV.如果一个处于基态的氢原子受到一个能量为11 eV的光子的照射，则这个氢原子( )
A．吸收这个光子，跃迁到第二能级，放出多余的能量
B．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍高的状态
C．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍低的状态
D．不吸收这个光子
8.现有k个氢原子被激发到量子数为3的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的)( )
A． B．k
C． D．2k
9.红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光．铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为( )
A． B．
C． D．
10.如图所示为氢原子能级的示意图．现有大量处于n＝4激发态的氢原子，向低能级跃迁时将辐射出若干不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是( )
A．最容易发生衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的
B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属箔能发生光电效应
二、不定项选择题（每个4分 共4×5=20分）
11.根据玻尔理论，氢原子的电子由n＝2轨道跃迁到n＝1轨道时，下列说法正确的是( )
A．原子的能量减少，电子的动能增加 B．原子的能量增加，电子的动能减少
C．电子绕核运动的半径减小 D．原子要吸收某一频率的光子
12.如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )
A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长
B．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的
C．从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量
D．处于n＝5能级的一群氢原子跃迁时，最多可以发出6种不同频率的光子
13.如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有( )
A．电子轨道半径减小，动能要增大
B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线
C．由n＝4跃迁到n＝1时放出光子的频率最小
D．金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条
14.如图5所示，是氢原子光谱的两条谱线，图中给出了谱线对应的波长及氢原子的能级图，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则( )
A．Hα谱线对应光子的能量小于Hβ谱线对应光子的能量
B．若两种谱线对应光子都能使某种金属发生光电效应，则Hα谱线对应光子照射到该金属表面时，形成的光电流较小
C．Hα谱线对应光子的能量为1.89 eV
D．Hα谱线对应的光子是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的
15氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则( )
A．λb＝λa＋λc B.＝＋
C．λb＝λaλc D．Eb＝Ea＋Ec
第Ⅱ卷(非选择题，共50分)
三、填空题(本大题共2小题，共15分)
16.(6分)氢原子基态的能量为E1＝－13.6 eV.大量氢原子处于某一激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，频率最小的光子的能量为______eV(保留两位有效数字)，这些光子可具有______种不同的频率．
17.（9分）(1)研究光电效应的电路如下图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是( )
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”“减小”或“不变”)，原因是
________________________________________________________________；
(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为－3.4 eV和－1.51 eV，金属钠的截止频率为5.53×1014 Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．
四、计算题(本大题共3小题，共35分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)
18.（8分）氢原子的基态能量E1＝－13.6 eV，处于基态时电子绕核运动的半径r1＝0.53×10－10 m．En＝，rn＝n2r，已知静电力常量k＝9.0×109 kg·m2/C2，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，则氢原子处于n＝2的激发态时，
(1)原子系统具有的能量是多少？
(2)电子在轨道上运动的动能为多少？
(3)电子具有的电势能为多少？
19.(12分)已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH＝1.67×10－27 kg.设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n＝5的能级状态．
(1)求大量氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；
(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p＝表示(h为普朗克常量，ν为光子频率，c为真空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．(保留三位有效数字)
20.（15分）已知氢原子处于基态时，原子的能量E1＝－13.6 eV，电子的轨道半径为r1＝0.53×10－10 m；而量子数为n的能级的能量值为En＝E1，半径rn＝n2r1.试问(结果保留两位有效数字)：
(1)若要使处于n＝3的激发态的氢原子电离，至少要用频率多大的光照射氢原子？
(2)氢原子处于n＝3能级时，电子在轨道上运动的动能和电子的电势能各为多少？
(静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)
