时间:2019-06-23 21:48:49
1、计算题 某个光子是氢原子核外电子从n=4跃迁到n=1时所发出的，已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s，求：
①该光子的能量为多少eV？频率为多少Hz?
②该光子的动量大小为多少？
参考答案：① 12.75eV? 3.1×1015Hz? ②
本题解析：①根据玻尔的跃迁假说可得E=E4-E1=12.75eV,
?
②
本题难度：一般
2、简答题 （1）地球获得的太阳能来自太阳内部的反应：太阳内部存在大量的质子（氢核），这些质子不断地进行着4个聚变为1个氦核的热核反应，伴随着热核反应放出大量的能量，这些能量辐射到地球就是我们平常所说的太阳能．请写出这个核反应方程并求出这一核反应所释放的能量．（已知质子的质量mp=1.672118×10-27kg，电子质量me=9.13×10-31kg，氦核的质量mHe=6.6429×10-27kg，h=6.63×10-34J?S．）
（2）理论和实验均指出氢原子处于一系列不连续的能量状态中，基态的能量为E1=-13.6eV．当处于不同激发态的氢原子向基态跃迁时产生的光线是紫外线，属于赖曼系；而处于更高能级的氢原子向n=2的能级跃迁时产生的光线是可见光，属于巴耳末系．求：
①巴耳末系光线中最长的波长是多少？
②若用此光线作为光源做双缝干涉实验，双缝的距离为d=10μm，双缝到屏的距离为L=0.02m，则干涉条纹的宽度是多少？
参考答案：（1）核反应方程为4?11H→?42He+2?01e．
质量亏损△m=4mP-mHe-2me=4.316×10-29kg．?
释放的能量△E=△mc2=4.316×10-29×（3×108）2J=4×10-12J?
（2）根据能级公式En=E1n2
得?(1m2-1n2)E1=hv=hcλ．
巴耳末系中最长的波长
λ=hcm2n2(n2-m2)E1=6.63×10-34×3×108×33×22(22-32)×(-13.6×1.6×10-19)=6.571×10-7m．
干涉条纹的宽度?△x=Ldλ=0.0210×10-6×6.571×10-7m=1.314mm．
答：（1）核反应方程为4?11H→?42He+2?01e．核反应所释放的能量4×10-12J．
（2）①巴耳末系光线中最长的波长6.571×10-7m．
②干涉条纹的宽度是1.314mm
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 氢原子处于基态时，原子的能量为E1=-13.6 eV，问：
(1)氢原子在n=4的定态时，可放出几种光子？
(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射此原子？
参考答案：解：(1)原子处于n=1的定态，这时原子对应的能量最低，这一定态是基态，其他的定态均是激发态。原子处于激发态时，不稳定，会自动地向基态跃迁，而跃迁的方式多种多样，当氢原子从n=4的定态向基态跃迁时，可释放出如图所示的6种不同频率的光子
(2)要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子第一条可能轨道上的电子获得能量脱离原子核的引力束缚
则hv≥E∞-E1=13.6 eV=2.176×10-18 J
得
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 （选修3-5选做题）
已知氢原子基态的轨道半径为R0，基态能量为-E0，将该原子置于静电场中使其电离，已知静电力常量为K，电子电量大小为q。则
[? ]
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子的n =2能级上的电子跃迁到n = 1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n = 4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为
，式中n=1，2，3…表示不同能级，A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是
[? ]
A、
B、
C、
D、
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般