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高考重点考点解读与针对性训练
第十七章 原子物理
考点136 原子结构和玻尔理论
【考点解读】
考点1.原子的核式结构模型
（1）电子的发现：英国物理学家J.J.汤姆孙在研究阴极射线时发现了 电子 ，提出了原
子的“ 枣糕 模型”。
（2）α 粒子散射实验：1909～1911 年，英国物理学家 卢瑟福 和他的助手进行了用α 粒
子轰击金箔的实验，实验发现 绝大多数 α 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前
进，但有 少数 α 粒子发生了大角度偏转， 极少数 偏转的角度甚至大于90°，也就
是说，它们几乎被“撞”了回来。
（3）原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的 正 电荷和几乎全
部 质量 都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
【方法归纳】1.α 粒子散射实验结果分析
（1）绝大多数α 粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部分是空的。
（2）少数α 粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部集中存在着对α 粒子有斥力的正电荷。
（3）极少数α 粒子甚至被“撞了回来”，反映了个别α 粒子正对着质量比α 粒子大得多的
物体运动时，受到该物体很大的斥力作用。
2.分析电子绕核运动问题涉及的物理规律
（1）库仑定律：F＝kq1q2
r
2 ，可以用来确定电子和原子核、α 粒子和原子核间的相互作用力。
（2）牛顿运动定律和圆周运动规律，可以用来分析电子绕原子核做匀速圆周运动的问题。
（3）功能关系及能量守恒定律，可以分析由于库仑力做功引起的带电粒子在原子核周围运
动时动能、电势能之间的转化问题。
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考点2.光谱
（1）光谱：用棱镜或光栅可以把各种颜色的光按 波长 （频率）展开，获得 波长
（频率）和强度分布的记录，即光谱。
（2）光谱分类
（3）氢原子光谱的实验规律
实验得到的氢原子光谱是分立的。
1885 年，巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线作了分析，发现这些谱线的波
长满足公式1
λ ＝ R∞(
1
2
2 －1
n
2) （n＝3，4，5，…），R∞叫作里德伯常量，实验测得的
值为R∞＝1.10×107 m－1。这个公式称为巴耳末公式，它确定的这一组谱线称为 巴耳末
系 。
（4）光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，因此可以用光谱来鉴别物质和确定物质的
组成成分，且灵敏度很高，在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
考点3. 玻尔的原子模型
1 玻尔理论
①轨道量子化与定态：电子的轨道是 量子化 的。电子在这些轨道上绕核的运动是 稳
定 的，不产生电磁辐射。因此，原子的能量也只能取一系列 特定 的值，这些量子化
的能量值叫作 能级 。原子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态。能量最低的状
态叫作 基态 ，其他的状态叫作 激发态 。
②频率条件：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子
的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝ En－Em （m＜n，h 是普朗克常量，h＝
6.63×10－34 J·s）。
2 .原子的能级结构
(1)能级：当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，具有不同的能
量。这些分立的能量值被称为原子的能级。
(2)跃迁：原子从一个能级变化到另一个能级的过程。
(3)基态：氢原子处于最低的能级E1(n＝1)，这个最低能级对应的状态。
激发态：当电子受到外界激发时，可从外界吸收能量，并从基态跃迁到较高的
能级E2，E3，…上，这些能级对应的状态称为激发态。处于激发态的原子是不
稳定的，它会向较低能级跃迁，跃迁时辐射出光子，光子的能量为hν＝Em－
En。
2
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3 .氢原子能级和能级公式
(1)氢原子的能级公式和轨道半径公式
①能级公式：En ＝E1(n＝1，2，3…)，其中基态的能量E1最低，其数值为E1＝
－13.6 eV。
②半径公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3…)，其中r1 为基态半径，其数值为r1 ＝
0.53×10－10 m。
(2)氢原子的能级图(如图所示)
【方法归纳】确定氢原子辐射光谱线种类的方法
（1）一个氢原子跃迁发出的光谱线可能种类：最多为（n－1）种。
（2）一群氢原子跃迁发出可能的光谱线可能种类：最多为N＝Cn
2＝n（n－1）
2
。
如果一群氢原子由第4 能级向低能级跃迁，发出的光谱线可能种类最多为N＝C 4
2＝6，如图
所示。
4 玻尔理论的理解及应用
（1）.能级跃迁的理解
（i）自发跃迁：高能级（n）
低能级（m）→放出能量，发射光子，hν＝En－Em。
（ii）受激跃迁：低能级（m）
高能级（n）→吸收能量。
①光照（吸收光子）：光子的能量必须恰好等于能级差，hν＝En－Em。
注意 如果光子的能量大于电离能，光子也会被吸收，原子会发生电离。
②碰撞、加热等：只要入射粒子的能量大于或等于能级差即可，E 外≥En－Em。
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（2）.电离的理解
（i）电离态：n＝∞，E＝0。
（ii）电离能：指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量。
例如，对于氢原子：
①基态→电离态：E 吸＝0－（－13.6 eV）＝13.6 eV，即为基态的电离能。
②n＝2→电离态：E 吸＝0－E2＝3.4 eV，即为n＝2 激发态的电离能。
如果吸收能量足够大，克服电离能后，电离出的自由电子还具有动能。
【高考真题】
【典例1】. （2025 年1 月浙江选考） 如图1 所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R
分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者
关系如图2 所示。下列说法正确的是（ ）
A. 分别射入同一单缝衍射装置时，Q 的中央亮纹比R 宽
B. P、Q 产生的光电子在K 处最小德布罗意波长，P 大于Q
C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q 对应的能级最高
D. 对应于图2 中的M 点，单位时间到达阳极A 的光电子数目，P 多于Q
【答案】BC
【解析】根据
因Q 的截止电压大于R，可知Q 的频率大于R 的频率，Q 的波长小于R 的波长，则分别射
入同一单缝衍射装置时，R 的衍射现象比Q 更明显，则Q 的中央亮纹比R 窄，选项A 错误；
同理可知P、Q 产生的光电子在K 处Q 的最大初动能比P 较大，根据
可知最小德布罗意波长，P 大于Q，选项B 正确；
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因Q 对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据
，可知三束
光中Q 对应的能级最高，选项C 正确；对应于图2 中的M 点，P 和Q 的光电流相等，可知
P 和Q 单位时间到达阳极A 的光电子数目相等，选项D 错误。
【典例2】. （2025 高考物理甘肃卷）用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐
射特性。
离子相对基态的能级图（设基态能量为0）如图所示。用电子碰撞
离子
使其从基态激发到可能的激发态，若所用电子的能量为50eV，则
离子辐射的光谱中，
波长最长的谱线对应的跃迁为（ ）
A.
能级
B.
能级
C.
能级
D.
能级
【答案】C
【解析】根据题述，用能量为50eV 的电子碰撞
离子使其从基态激发到可能的激发态，
可使
离子跃迁到n=3 能级和n=2 能级，由△E=hc/λ，可知
离子辐射的光谱中，波
长最长的谱线对应的跃迁为
能级，C 正确。
【典例3】（2024·江西高考2 题）近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二
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极管（LED），开创了国际上第三条LED 技术路线。某氮化镓基LED 材料的简化能级如图所
示，若能级差为2.20 eV（约3.52×10－19 J），普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则发光频
率约为（ ）
A.6.38×1014 Hz
B.5.67×1014 Hz
C.5.31×1014 Hz
D.4.67×1014 Hz
答案 C
解析： 根据题意可知，辐射出的光子能量ε＝3.52×10－19 J，由ε＝hν，代入数据解得ν
＝5.31×1014 Hz，C 正确。
【典例4】（2024·江苏高考5 题）在某原子发生的跃迁中，辐射如图所示的4 种光子，其
中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是（ ）
A.λ1
B.λ2
C.λ3
D.λ4
答案：C
解析：根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，若只有一种光子可以使某金属发生光
电效应，则该光子的能量最大，又由题图可知辐射的λ3光子的能量最大，所以只有λ3光子
可以使该金属发生光电效应，C 正确。
【典例5】（2024·安徽高考1 题）大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装
置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能
级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11 eV，当大量处于n＝3 能级的氢原子向低能级
跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（ ）
A.1 种
B.2 种
C.3 种
D.4 种
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答案 B
解析： 大量处于n＝3 能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的光的种类为
C3
2＝3 种，辐射出光子的能量分别为
ΔE1＝E3－E1＝－1.51 eV－（－13.6 eV）＝12.09 eV，
ΔE2＝E3－E2＝－1.51 eV－（－3.4 eV）＝1.89 eV，
ΔE3＝E2－E1＝－3.4 eV－（－13.6 eV）＝10.2 eV，
其中ΔE1＞3.11 eV，ΔE2＜3.11 eV，ΔE3＞3.11 eV，所以辐射不同频率的紫外光有2 种。
故选B。
【典例6】.（2023·湖北高考1 题）2022 年10 月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测
卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6 nm 的氢原子
谱线（对应的光子能量为10.2 eV）。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太
阳中氢原子（ ）
A.n＝2 和n＝1 能级之间的跃迁
B.n＝3 和n＝1 能级之间的跃迁
C.n＝3 和n＝2 能级之间的跃迁
D.n＝4 和n＝2 能级之间的跃迁
答案 A
解析： 由题中氢原子的能级图可知，10.2 eV 的光子是由氢原子从n＝2 到n＝1 能级跃
迁产生的，A 正确，B、C、D 错误。
【典例7】(2022·广东卷，5)目前科学家已经能够制备出能量量子数n 较大的氢
原子。氢原子第n 能级的能量为En＝，其中E1＝－13.6 eV。图是按能量排列的
电磁波谱，要使n＝20 的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离
子，被吸收的光子是( )
A.红外线波段的光子
B.可见光波段的光子
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C.紫外线波段的光子
D.X 射线波段的光子
答案 A
解析 要使处于n＝20 的氢原子吸收一个光子后恰好失去一个电子变成氢离子，
则需要吸收光子的能量为E＝0－ eV＝0.034 eV，结合题图可知被吸收的光子是
红外线波段的光子，故A 正确。
【典例8】.(2023·新课标卷，16)铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的
光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10－5 eV，跃迁
发射的光子的频率量级为(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，元电荷e＝1.60×10－
19 C)( )
A.103 Hz
B.106 Hz
C.109 Hz
D.1012 Hz
答案 C
解析 由跃迁理论可知，跃迁发射的光子能量等于发生跃迁的两能级的能量差，
即ΔE＝hν，解得ν＝＝ Hz≈2.4×109 Hz，故跃迁发射的光子频率数量级为109
Hz，C 正确。
【针对性训练】
1. （2025 年5 月贵州贵阳普通高中教学检测）一群处于n = 5 的激发态的氢原子向低能级
跃迁时会发出各种频率的光，如果用这些光照射一群处于n = 2 的激发态的氢原子，使它
们直接向高能级跃迁（未电离），这些氢原子最多会吸收m 种频率的光，则m 等于（
）
A. 4
B. 6
C. 8
D. 12
【答案】B
8
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【解析】如图为氢原子能级图，一群处于n = 5 的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出
种不同频率的光；
用这些光照射一群处于n = 2 的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），
会有以下三种情况：
（1）处于n = 2 能级的氢原子时，可能出现从n = 2 能级跃迁到n = 3、n = 4 和n = 5 能级
共三种情况；
（2）处于n = 3 能级的氢原子时，可能出现从n = 3 能级跃迁到n = 4 和n = 5 能级共两种
情况；
（3）处于n = 4 能级的氢原子时，从n = 4 能级跃迁到n = 5 能级一种情况；
则吸收光的频率的种数m = 3＋2＋1 = 6 种。故选B。
2. （宁夏白银市一中、八中、银光中学2025 年5 月高三适应性）下列四幅图所反映的物
理过程描述正确的是（ ）
A. 图(1)中卢瑟福通过对
粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构
B. 图(2)中处于基态的氢原子能吸收能量为9.8eV 的光子而发生跃迁
C. 图(3)中用弧光灯照射不带电的锌板，验电器的指针发生偏转，锌板上带的是负电
D. 图(4)中放射源放射出的射线经如图电场后偏转示意图，其中向右偏的是
射线
【答案】A
【解析】．图（1）中卢瑟福通过对
粒子的散射实验的研究，揭示了原子的核实结构模
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型，故A 正确；
图（2）中处于基态的氢原子跃迁到
能级所需能量最小，为10.2
，故B 错误；
图（3）中用弧光灯照射不带电的锌板，验电器的指示灯发生偏转，锌板失去电子带正电，
故C 错误；
图（4）中电场的方向向右，向右偏转的粒子带正电，可知向右偏转的时
射线，故D 错
误。
3. （2025 年5 月天津红桥二模高三物理）如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放
射性元素剩余质量
与原质量
的比值随时间t 变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监
测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是
（ ）
A. 图（a）中，一个氢原子从
的能级向基态跃迁时，最多可以放出3 个光子
B. 图（b）中，由放射性元素剩余质量m 与原质量
的比值随时间t 的变化规律可知其半
衰期为67.3 天
C. 图（c）中，探测器接收到的射线可能是
射线
D. 图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定
【答案】A
【解析】．一个氢原子从
的能级向基态跃迁时，最多可以放出3 种不同频率的光，即
从
到
，
到
，
到
，故A 正确；
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放射性原子核从
衰变为
，所用时间
则有半数发生衰变，所以半衰期为
，故B 错误；
粒子穿透能力比较弱，不能穿透钢板，故C 错误；
比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定，故D 错误。
4. （湖北省部分高中协作体2025 届三统联考） 氢原子第n 能级的能量为
，其中
是基态能量，
，2，3…。若某一氢原子辐射出能量为
的光子后，氢原子处
于比基态高出
的激发态，则氢原子辐射光子前处于（ ）
A. 第2 能级
B. 第3 能级
C. 第4 能级
D. 第6 能级
【答案】C
【解析】设氢原子发射光子前后分别处于第k 能级与第l 能级，发射后的能量为
则有
解得
l=2
发射前的能量
根据玻尔理论有
=Em-En（m＞n）
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当氢原子由第k 能级跃迁到第l 能级时，辐射的能量为
解得 k=4，故选C。
5 （2025·四川绵阳期中）根据α 粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图
所示是α 粒子散射实验的图景。图中实线表示α 粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2 运动的α
粒子在b 点时距原子核最近。下列说法中正确的是（ ）
A.绝大多数α 粒子运动的轨迹类似轨迹3，说明原子中心存在原子核
B.发生超过90°大角度偏转的α 粒子是极少数的
C.沿轨迹2 运动的α 粒子的加速度先增大后减小
D.沿轨迹2 运动的α 粒子的电势能先减小后增大
答案 BC
解析： 在α 粒子散射实验中，绝大多数α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，运动轨迹
如轨迹1 所示，说明原子中绝大部分是空的，A 项错误；极少数α 粒子发生超过90°的大
角度偏转，B 项正确；根据点电荷周围电场可知，距离原子核近的地方电场强度大，故越
靠近原子核α 粒子的加速度越大，因此沿轨道2 运动的α 粒子的加速度先增大后减小，C
项正确；沿轨迹2 运动的α 粒子从a 运动到b 过程中受到斥力作用，根据静电力做功特点
可知，静电力做负功，电势能增大，从b 运动到c 过程中，静电力做正功，电势能减小，D
项错误。
6 .下列说法符合历史事实的是（ ）
A.玻尔的原子理论证实了原子的核式结构模型
B.查德威克证实了在原子核内部存在中子
C.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，确定了原子核的存在
D.卢瑟福通过α 粒子轰击氮核的实验，解释了原子的光谱现象
答案 B
解析： 玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，卢瑟福根据α 粒子散射实
验，提出了原子的核式结构模型，故A、D 错误；卢瑟福通过对α 粒子轰击氮核实验的研
究，发现了质子，预言了中子的存在，查德威克证实了中子的存在，故B 正确；贝克勒尔
通过对天然放射现象的研究，提出了原子核内部有复杂的结构，故C 错误。
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7 （2025·北京丰台区模拟）元电荷e 的数值最早是由物理学家密立根测得的。实验装置如
图所示，两块金属板水平放置，间距为d，电压为U，质量为m 的油滴悬浮在两板间保持
静止。已知重力加速度为g，两板间电场可视为匀强电场。下列说法正确的是（ ）
A.悬浮油滴带正电
B.悬浮油滴的电荷量为mgd
U
C.悬浮油滴的比荷为g
U
D.油滴的电荷量不一定是电子电荷量的整数倍
答案 B
解析： 平行金属板间存在匀强电场，油滴恰好处于静止状态，静电力与重力平衡，重力
竖直向下，静电力一定竖直向上，由于上极板带正电，所以油滴带负电，故A 错误；油滴
恰好处于静止状态，受力平衡，则有mg＝qE＝qU
d ，解得该油滴的电荷量q＝mgd
U ，油滴
的比荷为q
m＝gd
U ，故B 正确，C 错误；在经过反复测量后，密立根发现油滴所带的电荷量
虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，也就是电子
的电荷量，所以油滴的电荷量一定是电子电荷量的整数倍，故D 错误。
8 （2025·八省联考晋陕青宁卷）氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于n＝1，2，
3，4 的能级状态，已知普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，1 eV＝1.6×10－19 J，某锑铯化合物
的逸出功为2.0 eV，则（ ）
A.这些氢原子跃迁过程中最多可发出3 种频率的光
B.这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为1.6×1014 Hz
C.这些氢原子跃迁过程中有4 种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出
D.一个动能为12.5 eV 的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态
答案 BC
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解析： 这些氢原子跃迁过程中最多可发出C4
2＝6 种频率的光，故A 错误；氢原子从n＝4
能级跃迁到n＝3 能级发出的光子的能量最小，为E＝E4－E3＝0.66 eV，所以，这些氢原子
跃迁过程中产生光子的最小频率为ν＝E
h ＝0.66×1.6×10
－19
6.6×10
－34
Hz＝1.6×1014 Hz，故B 正
确；某锑铯化合物的逸出功为2.0 eV，则这些氢原子跃迁过程中有4 种频率的光照射该锑
铯化合物可使其电子逸出，分别是从n＝4 能级跃迁到n＝1 能级发出的光子，从n＝3 能级
跃迁到n＝1 能级发出的光子，从n＝2 能级跃迁到n＝1 能级发出的光子，从n＝4 能级跃
迁到n＝2 能级发出的光子，故C 正确；一个基态氢原子跃迁到激发态所需的最小能量为
Emin＝E2－E1＝10.2 eV，一个动能为12.5 eV 的电子（大于10.2 eV）碰撞一个基态氢原子
能使其跃迁到激发态，故D 错误。
9 氢原子能级图如图所示，可见光的光子能量范围为1.62～3.11 eV。根据玻尔理论判断，
下列说法正确的是（ ）
A.一个处在n＝5 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4 种不同频率的光
B.大量处在n＝4 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生3 种不同频率的光
C.大量处在n＝5 能级的氢原子向低能级跃迁时，由n＝5 能级向n＝4 能级跃迁辐射出的光
子的波长最长
D.大量处在n＝3 能级的氢原子向低能级跃迁时，能产生3 种不同频率的可见光
答案 AC
解析： 一个处在n＝5 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出4 种不同频率的光：
n＝5 到n＝4，n＝4 到n＝3，n＝3 到n＝2，n＝2 到n＝1，故A 正确；大量处在n＝4 能级
的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生6 种不同频率的光，故B 错误；光子的频率越高，
波长越短，频率越低，波长越长，大量处在n＝5 能级的氢原子向低能级跃迁时，由n＝5
能级向n＝4 能级跃迁辐射出的光子的波长最长，故C 正确；大量处在n＝3 能级的氢原子
向低能级跃迁时，能产生3 种不同频率的光子，可见光的光子能量范围为1.62～3.11
eV，n＝3 能级到n＝2 能级跃迁释放的光子能量为1.89 eV，在可见光范围内，其他跃迁产
生的光子能量不在1.62～3.11 eV 范围内，不属于可见光，故D 错误。
10 (2024·北京海淀区期末)氢原子在可见光区的4 条特征谱线是玻尔理论的实
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验基础。如图3 所示，这4 条特征谱线(记作Hα、Hβ、Hγ、Hδ)分别对应着氢原
子从n＝3、4、5、6 能级向n＝2 能级的跃迁，下面4 幅光谱图中，合理的是(选
项图中长度标尺的刻度均匀分布，刻度值从左至右增大)( )
图3
答案 A
解析 氢原子从高能级向低能级跃迁会以光子的形式释放能量，光谱图和能级
图对应需要注意以下三点：①标尺从左向右表示波长λ 逐渐增大；②氢原子从
高能级Em跃迁至低能级En释放光子的能量hν＝Em－En；③光子的波长和频率的
关系为c＝λν。结合这三点可知Hα、Hβ、Hγ、Hδ在标尺上应依次为从右向左排
列，B、C 错误；又氢原子从n＝3、4、5、6 能级分别向n＝2 能级跃迁时释放
光子的能量的差值依次减小，波长差值也依次减小，故从右向左4 条特征谱线
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排列越来越紧密，A 正确，D 错误。
11 卢瑟福的α 粒子散射实验装置如图1 所示，在一个小铅盒里放有少量的放
射性元素钋，它发出的α 粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到
金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
图1
A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C.α 粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转
D.绝大多数的α 粒子发生大角度偏转
答案 A
解析 卢瑟福根据α 粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，A 正确；卢瑟
福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，B
错误；电子质量太小，对α 粒子的运动影响不大，α 粒子发生大角度偏转是受
原子核的斥力影响，C 错误；绝大多数α 粒子穿过金箔后，几乎仍沿原方向前
进，D 错误。
12 (2024·河北省部分高中模拟)根据玻尔提出的轨道量子化模型，氢原子不同
能级的能量关系为En＝，部分能级如图3 所示，已知可见光的波长在400 nm～
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760 nm 之间，对应的可见光光子能量范围为1.64 eV～3.14 eV。由此可推知氢
原子在能级跃迁时( )
图3
A.从n＝2 能级跃迁到基态时发出可见光
B.从高能级向n＝2 能级跃迁时发出的光均为可见光
C.处于基态的氢原子吸收能量为11 eV 的光子后可以跃迁至激发态
D.从高能级向n＝3 能级跃迁时发出的光波长比红光更长
答案 D
解析 由能级图得从n＝2 能级向基态跃迁时，发出的光子能量为ΔE1＝E2－E1
＝10.2 eV，不在可见光的能量范围内，故A 错误；从高能级向n＝2 能级跃迁
时，辐射出的光子最大能量为ΔEmax＝E∞－E2＝3.4 eV>3.14 eV，因此从高能级
向n＝2 能级跃迁时发出的光有部分为非可见光，故B 错误；根据能级图知，基
态的氢原子吸收能量为11 eV 的光子无法处于任何一个定态能级，故C 错误；
从高能级向n＝3 能级跃迁时，辐射出的光子能量最大为ΔEmax′＝E∞－E3＝1.51
eV<1.64 eV，可知从高能级向n＝3 能级跃迁时发出的光频率小于红光频率，则
发出的光的波长均大于红光波长，故D 正确。
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