20xx滬科版高中物理選修3-5第3章原子世界探秘word章末總結(jié)學(xué)案(存儲(chǔ)版)
【正文】 要電子的動(dòng)能大于或等于某兩個(gè)能級(jí)能量差就可引起原子的激發(fā)躍遷．但由于電子的動(dòng) 能不是一份一份的，因此撞擊時(shí)可把部分動(dòng)能傳給原子，剩余的部分自身保留． 例 2 有一群氫原子處于量子數(shù) n＝ 4的激發(fā)態(tài)中，能發(fā)出幾種頻率 的光子？其中最高頻率、最低頻率各為多少？ 若有一個(gè)氫原子處于量子數(shù) n＝ 4 的激發(fā)態(tài)時(shí)，最多能發(fā)出幾種頻率的光子？ 解析 一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，各種躍遷方式都會(huì)發(fā)生，即可以從 n＝ 4 的激光態(tài)躍遷到 n＝ n＝ n＝ 1 的各能級(jí)；再?gòu)?n＝ 3 的激發(fā)態(tài)躍遷到 n＝ n＝ 1 的各能級(jí)；再?gòu)?n＝ 2 的激發(fā)態(tài)躍遷到 n＝ 1 的 基態(tài)．故有 N＝ －2 ＝ 6 種頻率的光子產(chǎn)生．如圖所示為躍遷示意圖． 最高頻率的光子滿足 hν1＝－ eV－ (－ eV)＝ eV＝ 10－ 18 J， ν1＝ 1015 Hz. 最低頻率的光子滿足 hν2＝－ eV－ (－ eV)＝ eV＝ 10－ 19 J， ν2＝ 1014 Hz. 一個(gè)氫原子處于量子數(shù)為 4 的激發(fā)態(tài)時(shí)，最多能發(fā)出 4－ 1＝ 3(種 )頻率的光子． 答案 6 種 1015 Hz 1014 Hz 3 種 例 3 當(dāng)用具有 eV能量的光子照射 n＝ 3 激發(fā)態(tài)的氫原子時(shí)，氫原子 ( ) A．不會(huì)吸收這個(gè)光子 B．吸收該光子后被電離，電 離后的動(dòng)能為 eV C．吸收該光子后被電離，電離后電子的動(dòng)能為零 D．吸收該光子后不會(huì)被電離 解析 E3＝ E19 ＝－ eV，即處于 n＝ 3 激發(fā)態(tài)的氫原子吸收大于或等于 eV能量的光子后即會(huì)發(fā)生電離，所以具有 eV 能量的光子能被吸收，且電離后電子動(dòng)能 Ek＝ (－ ) eV＝ B 正確． 答案 B 例 4 用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測(cè)到了一定數(shù)目的光譜線．調(diào)高電子的能量再次進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來(lái)增加了 5 條．用 Δn表示兩次觀測(cè)中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)之差， E 表示調(diào)高后電子的能量．根據(jù)氫原子的能級(jí)圖 (如圖 1所示 )可以判斷， Δn和
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