高中物理 第三章章末總結(jié)（含解析）粵教版選修3-5-文庫(kù)吧
2024-11-15 06:20 本頁(yè)面
【正文】 r21＝ me a， 所以 a＝ kqe qHmer21 ＝ 910910 － 1910 － 1910 － 31 － 10 2 m/s2 ＝ 10 22 m/s2 答案 10 22 m/s2 二、對(duì)玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的理解 1．氫原子的能級(jí) 對(duì)氫原子而言，核外的一個(gè)電子繞核運(yùn)行時(shí)，若半徑不同，則對(duì)應(yīng)的原子能量也 不同．若使原子電離，外界必須對(duì)原子做功，使電子擺脫它與原子核之間的庫(kù)侖力的束縛，所以原子電離后的能量比原子其他狀態(tài)的能量都高．我們把原子電離后的能量記為零，即選取電子離核無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)氫原子的能量為零，則其他狀態(tài)下的能量值就是負(fù)的． 原子各能級(jí)的關(guān)系為 En＝ E1n2 (n＝ 1,2,3?) 對(duì)于氫原子而言，基態(tài)能級(jí)： E1＝－ eV， 其他各激發(fā)態(tài)的能級(jí)為： E2＝－ eV， E3＝－ eV? 2．氫原子的能級(jí)圖 氫原子的能級(jí)圖如圖 1所示． 圖 1 例 3 已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道半徑為 r1＝ 10 － 10 m，量子數(shù)為 n 的能級(jí)值為En＝ － eV. (1)求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能； (2)有一群氫原子處于量子數(shù) n＝ 3的激發(fā)態(tài)，畫一張能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出的光譜線． (3)計(jì)算這幾種光譜線中最短的波長(zhǎng)． (靜電力常量 k＝ 910 9 Nm 2/C2，電子電荷量 e＝ 10 － 19 C，普朗克常量 h＝ 10－ 34 J s，真空中光速 c＝ 10 8 m/s) 解析 (1)核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖引力提供向心力，則 ke2r21 ＝mv2r1 ，又知 Ek＝ 12mv2， 故電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為： Ek＝ ke22r1 ＝ 9109 － 19 2210 － 10 J ＝ 10 － 18 J＝ eV. (2)當(dāng) n＝ 1時(shí)，能級(jí)值為 E1＝ － eV＝－ eV. 當(dāng) n＝ 2時(shí)，能級(jí)值為 E2＝ － eV＝－ eV. 當(dāng) n＝ 3時(shí)，能級(jí)值為 E3＝ － eV＝－ eV. 能發(fā)出的光譜線分別為 3→2,2→1,3→1 共 3種，能級(jí)圖如圖所示． (3)由 E3向 E1躍遷時(shí)發(fā)出的光子頻率最大，波長(zhǎng)最短． hν ＝ E3－ E1，又知 ν ＝ cλ ，則有 λ ＝ hcE3－ E1＝ 10－ 3410 8[－ － － － 19 m＝ 10－ 7 m. 答案 見解析
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