- 玻尔的原子模型
- 共194题
如图所示为氢原子的能级图,n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中,将 (填“吸收”或“放出”)光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应,则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中,有 种频率的光子能使该金属产生光电效应。
正确答案
吸收 5
试题分析:氢原子从低轨道跃迁到高轨道要从外接吸热,一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中,有种光子产生,只有能量差大于等于E3-E2的才能使该金属发生光电效应,所以由5种
点评:本题难度较小,掌握氢原子跃迁的规律,发生光电效应的前提条件是光子能量必须大于金属的逸出功才行
氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射的光照射在某金属上刚好能发生光电效应,处在n=4能级的氢原子跃迁时辐射各种频率的光中可能使该金属发生光电效应的频率最多有几种可能?
正确答案
有5种可能
可得,则3→1,2→1也可,只要E>R
即可,可知4→2,4→1也可,故有5种可能
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En=,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____________
正确答案
略
如图是氢原子的能级图。求氢原子从第一激发态跃迁到基态时辐射出的光子能量是多少电子伏?频率是多少赫兹?(h=6.63x10-34J.s,1ev=1.6x10-19J)
正确答案
2.46x1015Hz
试题分析:E=E2-E1="-3.4" ev-(-13.6 ev)=10.2ev。。。。4分
E=hv得v=E/h=10.2x1.6x10-19/6.63x10-34=2.46x1015Hz。。。。4分
点评:本题难度较小,原子在跃迁时要吸收或释放光子,两能极差即为光子的能量
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的能级值为,半径.试问(结果保留两位有效数字):
(1)若要使处于n=2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=2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=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)
正确答案
(1)
(2)电子的动能为: (或3.4eV)
电子的势能为:(或-6
.8eV)
(1)氢原子处于n=2激发态时,原子的能量为……………………………(1分)
要使其发生电离,至少要吸收能量……………………………(1分)
则最小频率…………(2分)
(2)氢原子处于n=2激发态时,有……………………………(1分)
……………………………(1分)
则电子的动能为: (或3.4eV)…………(1分)
电子的势能为:(或-6
.8eV)…………(1分)
现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,这群氢原子发光的光谱共有________条谱线,发出的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功最大值是________eV.
正确答案
6、12.75
试题分析:处于n=4能级上的氢原子,发出的谱线为:.
第4能级的能量为:跃迁过程中产的光子能量最大值为:
点评:正确理解氢原子的跃迁问题;理解动量和能量守恒在原子物理中的应用.
现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63×10-34J·s.则:
(1)电子在n=4的轨道上运动的动能是多少?
(2)这群氢原子发出的光谱共有几条谱线?
(3)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少?
正确答案
Ke2/32r,6,3.1X1015HZ
试题分析:(1)电子在n=4的轨道上运动的半径为.
根据,得
.
(2)这群氢原子发光的光谱共有6条.
(4)从n=4向n=1跃迁,发出的光子频率最大.
根据
代入数据得,
点评:本题考查对玻尔理论的理解和应用能力,关键抓住辐射的光子能量与能级差之间的关系.
氢原子处于基态时,原子能量E1= -13.6eV,已知电子电量e =1.6×10-19C,电子质量m=0.91×10-30kg,氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.
(1)若要使处于n=2的氢原子电离,至少要用频率多大的电磁波照射氢原子?
(2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流,则氢原子处于n=2的定态时,核外电子运动的等效电流多大?
(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?
正确答案
(1)Hz
(2)A
(3)有、
、
、
四条谱线可使钠发生光电效应
(1)要使处于n=2的氢原子电离,照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处,最小频率的电磁波的光子能量应为:
得Hz,
(2)氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动,库伦力作向心力,有
①
其中
根据电流强度的定义 ②
由①②得 ③
将数据代入③得A
(3)由于钠的极限频率为6.00×1014Hz,则使钠发生光电效应的光子的能量至少为
eV="2.486" eV
一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光子,要使钠发生光电效应,应使跃迁时两能级的差,所以在六条光谱线中有
、
、
、
四条谱线可使钠发生光电效应。
(2)如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的氢原子上,被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光,则照射氢原子的单色光的光子能量为 eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时,逸出的光电子的最大初动能是 eV。
正确答案
12.09 (2分) 7.55 (2分)
略
α粒子与金核Au197发生对心碰撞时,能够接近金核的最小距离为2×m,试估算金核的密度为多大.(1u=1.660×10-27kg)
正确答案
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