- 光源与激光
- 共670题
汞原子的能级如图所示,现让光子能量为E的一束光照射到大量处于基态的汞原子上,汞原子能发出3种不同频率的光,那么入射光光子的能量为______eV,发出光的最大波长为______m.(普朗克常量h=6.63×10-34J•s,计算结果保留两位有效数字)
正确答案
根据=3知,n=3,则吸收的光子能量△E=-2.7+10.4eV=7.7eV.
由n=3跃迁到n=2时辐射的光子能量最小,波长最长,有:E3-E2=h,代入数据有(-2.7+5.5)×1.6×10-19=6.63×10-34×
,解得λ=4.4×10-7m
故答案为:7.7,4.4×10-7
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?
正确答案
① 12.75eV 3.1×1015Hz ②
试题分析:①根据玻尔的跃迁假说可得E=E4-E1=12.75eV,
②
一群处于量子数n=3的激发态氢原子向低能级跃迁时,可能发出的光谱线条数是______.
正确答案
根据=3,知这群氢原子最多能发出3种频率的光.
故答案为:3.
氢原子处于基态时能量为E1,由于吸收某种单色光后氢原子产生能级跃迁,最多能产生3种不同波长的光,则单色光的能量为_____________,产生的3种不同波长的光中,最大波长为___________(普朗克常量为h,光速为c,激发态与基态之间的能量关系为En=)。
正确答案
(3分)
(3分)
试题分析:由于产生三种波长的光,一定是从基态跃迁到第三能级,这样从第三能级向第二能级跃迁时,从第二能极向第一能级跃时,和从第三能级向第一能级跃时,产生三种频率的光,这样单项色光的能量第于第三能级与第一能级间的能量差,即;从第三能级向第二能级跃迁时放出的光子能量最小波长最长,根据
,可得波长
。
氢原子能级如图所示,则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子,该氢原子需要吸收的能量至少是______;一群处于n=4能级的氢原子回到n=2的状态过程中,可能辐射______种不同频率的光子;其中最短波长等于______ (已知普朗克常量h=6.63×10-34J•s)).
正确答案
要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子,至少吸收能量E∞=E-E1=13.6eV.一群处于n=4能级的氢原子回到n=2的状态过程中,可能辐射=3种不同频率的光子,分别是从n=4到n=3,n=4到n=2和n=3到n=2跃迁产生;根据玻尔理论分析可知:氢原子从n=4的激发态跃迁到n=2激发态时辐射的光子频率最大,波长最短.由h
=E4-E2,代入数据解得λ=488.5nm.
故答案为:13.6ev;3;488.5nm
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____;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某金属能产生光电效应现象,则废金属的逸出功至多为____(结果均用字母表示)。
正确答案
-E,
已知氢原子基态能量为-13.6Ev,第二能级E2=-3.4eV,如果氢原子吸收______eV能量,可由基态跃迁到第二能级.如果再吸收1.89eV能量,还可由第二能级跃迁到第三能级,则氢原子的第三能级E3=______eV.
正确答案
已知氢原子基态能量为-13.6Ev,第二能级E2=-3.4eV,
所以由基态跃迁到第二能级氢原子吸收的能量是E2-E1=10.2eV
如果再吸收1.89eV能量,还可由第二能级跃迁到第三能级,
E3=E2+1.89eV=-1.51eV
故答案为:10.2,-1.51
氢原子的核外电子从第n+3能级跃迁到第n+2能级发生波长为λ1的光;从第n+2能级跃迁到第n+1能级发出波长为λ2的光.则电子从第,n+3能级跃迁到第n+1能级发出波长为______的光.
正确答案
根据玻尔理论,氢原子的核外电子从第n+3能级跃迁到第n+2能级发生波长为λ1的光,
λ1=
则电子从第n+3能级跃迁到第n+1能级发出波长为λ2的光.
λ2=
电子从第n+3能级跃迁到第n+1能级,E=E1+E2
代入得:+
=
λ3=.
故答案为:
(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
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
铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时产生的能量E=--(-A)=
A.
处于n=4能级上的能量E′=-.
则n=4能级上的电子脱离原子后的动能EK=A-
=
A.
故答案为:A.
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
氢原子的核外电子由基态跃迁到n=2的激发态时,吸收的光子能量为E,若氢原子的核外电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,释放的光子能量是______.
正确答案
设氢原子的核外电子在基态时的能量为E1,则电子在n=2的激发态时的能量为E2=;则电子在n=3的激发态时的能量为E2=
氢原子的核外电子由基态跃迁到n=2的激发态时,吸收的光子能量为E,有关系式:E=E2-E1=-E1
氢原子的核外电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,设释放的光子的能量为△E,则有关系式为:△E=E3-E2=-E1
以上两式联立得:△E=E
故答案为:E
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
氢原子第n能级的能量为En=,其中E1是基态能量,而n=1,2,…,若一氢原子发射能量为-
E1的光子后处于比基态能量高出-
E1的激发态,则氢原子发射光子前处于第______能级,发射光子后处于第______能级.
正确答案
由题得到发射光子后氢原子能量为E=E1+(-E1)=
,根据玻尔理论氢原子发射光子能量E=Em-En(m>n),得到氢原子发射光子前的能量E′=
+(-
E1)=
.根据氢原子第n能级的能量为En=
,得到发射光子前n=4,发射光子后n=2.
故答案为:4;2
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
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