- 氢原子的能级
- 共508题
氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子，从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子，若λ1＞λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将____________光子，光子的波长为____________。
正确答案
辐射，
如图所示为氢原子的能级示意图。一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2. 49eV的金属钠。这群氢原子能发出________种不同频率的光，其中有________种频率的光能使金属钠发生光电效应。
正确答案
3 2
试题分析：据题意，氢原子在跃迁过程中有以下三种方式：3至1,3至2,2至1，对应的也发出3种不同频率的光；要使金属钠发生光电效应，氢原子发出的光子的能力必须大于2.49ev,而3至1的为：11.09ev，3至2的为：1.89ev，2至1的为：10.2ev，所以两种频率的光可以使金属钠发生光电效应。
若氢原子的基态能量为E（E＜0），各个定态的能量值为En=E/n2（n=1，2，3…），则：
（1）为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为多大？
（2）若有一群处于n=2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射到某金属上能产生光电效应现象，则该金属的逸出功最大值为多大？（结果均用字母表示）
正确答案
（1）基态的氢原子能量为E，则吸收的最小能量为-E．
（2）n=2向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量为
根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，金属的逸出功最大值W0=hv=-
答：（1）为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为-E．
（2）该金属的逸出功最大值为-
据1951年，物理学家发现了"电子偶数"，所谓"电子偶数"就是由一个负电子和一个正电子绕它们连线的中点旋转形成的相对稳定的系统．已知正、负电子的质量均为m，普朗克常量为h，静电常量为k.
(1)若正、负电子是由一个光子和核场作用产生的，且相互作用过程中核场不提供能量，则此光子的报率必须大于某个临界值，此临界值为多大？
(2)假设"电子偶数"中，正负电子绕它们连线的中点做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子质量满足波尔的轨道量子化理论：
(3)"电子偶数"由第一激发态跃迁到基态发出的光子的波长为多大？
正确答案
（1）
(1)由题意知
(2)"电子偶数"绕质量中心（即几何中心）转动，则
故"电子偶数"的总动能为
又已知其电势能
根据波尔的轨道量子化理论
解之得
在n=1时有
(3)"电子偶数"从第一激发态（n=2)跃迁至基态时，放出能量，可得
一群氢原子处于量子数n=4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：
（1）氢原子可能发射几种频率的光子？
（2）氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？
（3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠. 试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？（h=6.63×10-34J.s）
正确答案
（1）6种（2）
试题分析：（1）根据
（2）根据公式可得
（3）
点评：解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能极差与辐射的光子能量的关系．
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