狀元之路物理3521課件

第二章波粒二象性原子結(jié)構(gòu)原子核第二章波粒二象性原子結(jié)構(gòu)原子核§2.1光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜§2.1光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜知識精要高效梳理·知識備考一?α粒子散射實驗?核式結(jié)構(gòu)1.電子的發(fā)現(xiàn)及意義:湯姆生通過陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子,說明原子也是可分的.2.盧瑟福用α粒子轟擊金箔,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原方向前進(jìn),少數(shù)α粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn),極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),有的達(dá)到180°而反向彈回.知識精要高效梳理·知識備考3.盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說:在原子的中心有一個很小的核,叫原子核.它集中了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量.帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn).從α粒子散射實驗可以估計出原子核的大小約為10-15m.3.盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說:在二?氫原子光譜1.光譜:用光柵或棱鏡可以把光按波長展開,獲得光的波長成分和強(qiáng)度分布的記錄,即光譜.2.線狀譜:光譜是一條條的亮線.3.連續(xù)譜:光譜看起來不是一條條分立的譜線,而是連在一起的光帶.4.特征譜線:不同原子的亮線位置不同,說明不同的原子的發(fā)光頻率是不一樣的,因此這些亮線稱為原子的特征譜線.二?氫原子光譜5.光譜分析:利用原子特征譜線來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,這種方法稱為光譜分析.6.氫原子光譜的實驗規(guī)律巴耳末系是氫光譜在可見光區(qū)的譜線,其波長公式

(n=3,4,5,…,R是里德伯常量,R=1.10×107m-1).5.光譜分析:利用原子特征譜線來鑒別物質(zhì)和三?玻爾理論?能級1.玻爾原子模型(1)軌道假設(shè):原子中的電子在庫侖引力的作用下,繞原子核做圓周運動,電子繞核運動的軌道是穩(wěn)定的.(2)定態(tài)假設(shè):電子在不同的軌道上運動時,原子處于不同的狀態(tài),因而具有不同的能量,即原子的能量是不連續(xù)的.這些不同的狀態(tài)叫定態(tài).在各個定態(tài)中,原子是穩(wěn)定的,不向外輻射能量.

三?玻爾理論?能級(3)躍遷假設(shè):原子從一個能量狀態(tài)向另一個能量狀態(tài)躍遷時要吸收或放出一定頻率的光子,該光子的能量等于兩個狀態(tài)的能量差,即hν=Em-En.(3)躍遷假設(shè):原子從一個能量狀態(tài)向另一個能量狀態(tài)躍2.能級:在玻爾理論中,原子的各個可能狀態(tài)的能量值叫能級.3.基態(tài)與激發(fā)態(tài):能量最低的狀態(tài)叫基態(tài);其他能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài).4.量子數(shù):現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為原子的可能狀態(tài)是不連續(xù)的,各狀態(tài)的標(biāo)號1,2,3,…叫做量子數(shù),一般用n表示.2.能級:在玻爾理論中,原子的各個可能狀態(tài)的四?光電效應(yīng)1.定義:在光的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象(發(fā)射出的電子稱為光電子).2.產(chǎn)生條件:入射光的頻率大于極限頻率.3.光電效應(yīng)規(guī)律(1)每種金屬都有一個極限頻率,入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng).(2)光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān),只隨入射光頻率的增大而增大.(3)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時的,一般不超過10-9s.(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時,光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比.四?光電效應(yīng)五?光電效應(yīng)方程1.基本物理量(1)光子的能量,ε=hν其中h=6.63×10-34J·s(稱為普朗克常量).(2)逸出功:使電子脫離某種金屬所做功的最小值.(3)最大初動能發(fā)生光電效應(yīng)時,金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有動能的最大值.五?光電效應(yīng)方程2.光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程是根據(jù)能量守恒定律推導(dǎo)出來的,描述的是光電子的最大初動能Ek跟入射光子的能量hν和逸出功W之間的關(guān)系:Ek=hν-W.2.光電效應(yīng)方程六?波粒二象性1.光電效應(yīng)說明光具有粒子性,同時光還具有波動性,即光具有波粒二象性.2.大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動性,單個光子的運動表現(xiàn)出光的粒子性.3.光的波長越長,波動性越明顯,越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象.光波的頻率越高,粒子性越明顯,穿透本領(lǐng)越強(qiáng).六?波粒二象性雙基精練自主探究·基礎(chǔ)備考(2019·上海綜合能力)二十世紀(jì)初,為了研究物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu),物理學(xué)家做了大量的實驗,揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了電子?中子和質(zhì)子,圖2-1-1所示是()A.盧瑟福的α粒子散射實驗裝置B.盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗裝置C.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的實驗裝置D.查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗裝置答案:A雙基精練自主探究·基礎(chǔ)備考2.(2019·高考廣東卷)有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是()A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)答案:BC2.(2019·高考廣東卷)有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是(答案:B答案:B4.(2009·高考上海卷)光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是:對于某種金屬()A.無論光強(qiáng)多強(qiáng),只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B.無論光的頻率多低,只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小D.超過極限頻率的入射光頻率越高,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大4.(2009·高考上海卷)光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是:對于某種金解析:每種金屬都有它的極限頻率ν0,只有入射光子的頻率大于極限頻率ν0時,才會發(fā)生光電效應(yīng),且入射光的強(qiáng)度越大則產(chǎn)生的光子數(shù)越多,光電流越強(qiáng);由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W=hν-hν0可知,入射光子的頻率越大,產(chǎn)生的光電子的最大初動能也越大,與入射光的強(qiáng)度無關(guān),所以A?D正確.答案:AD解析:每種金屬都有它的極限頻率ν0,只有疑難精講名師解疑·能力備考疑難點一.根據(jù)玻爾理論,氫原子躍遷時吸收或輻射光子,同時電子動能?原子勢能?原子能量會隨之發(fā)生變化,請利用所學(xué)知識對此進(jìn)行說明.名師在線:1.原子從低能級向高能級躍遷:吸收一定能量的光子,當(dāng)一個光子的能量滿足hν=E末-E初時,才能被某一個原子吸收,使原子從低能級E初向高能級E末躍遷,而當(dāng)光子能量hν大于或小于E末-E初時都不能被原子吸收.疑難精講名師解疑·能力備考2.原子從高能級向低能級躍遷,以光子的形式向外輻射能量,所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時的兩能級間的能量差.3.當(dāng)光子能量大于或等于13.6eV時,也可以被氫原子吸收,使氫原子電離;當(dāng)氫原子吸收的光子能量大于13.6eV,氫原子電離后,電子具有一定的初動能.一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時,可能輻射出的光譜線條數(shù)為.2.原子從高能級向低能級躍遷,以光子的形式4.原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā).由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級的能量差值(E=Em-En),均可使原子發(fā)生能級躍遷.5.躍遷時電子動能?原子勢能與原子能量的變化當(dāng)軌道半徑減小時,庫侖引力做正功,原子的電勢能Ep減小,電子動能增大,原子能量減小.反之,軌道半徑增大時,原子電勢能增大,電子動能減小,原子能量增大.

4.原子還可吸收外來實物粒子(例如自由電子疑難點二.如何理解光既具有波動性,又具有粒子性呢?名師在線:大量光子的運動規(guī)律顯示波動性,個別光子的行為顯示出粒子性,頻率越低(波長越長),光的波動性就越明顯;頻率越高(波長越短),粒子性就越顯著.利用愛因斯坦對光電效應(yīng)的解釋可理解光的粒子性,通過把曝光過程不同而曝光量很大的膠片上某種波的雙縫干涉圖樣進(jìn)行比較,可理解光是一種概率波,光子說并未否定光的波動性,光的波粒二象性是光的客觀屬性,但它不同于經(jīng)典物理學(xué)中所說的粒子和波.疑難點二.如何理解光既具有波動性,又具有粒子性呢?易錯點撥自我完善·誤區(qū)備考易錯點一對能級躍遷不理解導(dǎo)致出錯自我診斷1氫原子在某三個相鄰能級之間躍遷時,可發(fā)出三種不同波長的光.已知其中的兩個波長分別為λ1和λ2,且λ1>λ2,則另一個波長可能是()易錯點撥自我完善·誤區(qū)備考答案:CD答案:CD易錯點二對光電效應(yīng)規(guī)律不理解導(dǎo)致出錯自我診斷2研究光電效應(yīng)規(guī)律的實驗裝置如圖2-1-2所示,以頻率為ν的光照射光電管陰極K時,有光電子產(chǎn)生.由于光電管K?A間加的是反向電壓,光電子從陰極K發(fā)射后將向陽極A做減速運動.光電流i由圖中電流表G測出,反向電壓U由電壓表V測出,當(dāng)電流表的示數(shù)恰好為零時,電壓表的示數(shù)稱為反向遏止電壓U0.在圖2-1-3表示光電效應(yīng)實驗規(guī)律的圖象中,錯誤的是()

答案:B易錯點二對光電效應(yīng)規(guī)律不理解導(dǎo)致出錯答案:B狀元之路物理3521課件解析:由光電效應(yīng)的規(guī)律可知,光電效應(yīng)中:①電壓?頻率一定時光電流與光強(qiáng)成正比,②存在遏止電壓,③光電效應(yīng)具有瞬時性,產(chǎn)生光電流的時間不超過10-9s.由以上三點可依次得到A?C?D正確.關(guān)于遏止電壓與頻率的關(guān)系,可由以下兩式得出:解析:由光電效應(yīng)的規(guī)律可知,光電效應(yīng)題型研練互動探究·方法備考題型一α粒子散射實驗與原子結(jié)構(gòu)【例1】下面列舉的現(xiàn)象中,哪個是盧瑟福在α粒子散射實驗中(如圖2-1-4)觀察到的,并據(jù)此得出原子的核式結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象()題型研練互動探究·方法備考A.大多數(shù)α粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn),少數(shù)α粒子仍按原方向前進(jìn)B.極少數(shù)α粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn),甚至被彈回C.α粒子的散射實驗證明原子核集中了原子的全部正電荷D.α粒子的散射實驗證明原子核是由質(zhì)子和中子組成答案:BCA.大多數(shù)α粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn),少數(shù)α粒子仍按原方向前進(jìn)解析:關(guān)于盧瑟福α粒子散射實驗的現(xiàn)象主要是理解性地記住結(jié)論.此實驗分析推理路線如下:(1)大多數(shù)α粒子沿直線穿過,分析推理原子內(nèi)大部分是空的.(2)少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),甚至有的被反彈回來,分析推理原子中帶正電的質(zhì)量都集中在很小的體積上.(3)太陽系結(jié)構(gòu)的啟示和類比分析推理電子繞原子核旋轉(zhuǎn).應(yīng)選B?C.方法總結(jié):認(rèn)真閱讀教材,正確對應(yīng)物理實驗結(jié)果和規(guī)律是解決此類問題的關(guān)鍵.解析:關(guān)于盧瑟福α粒子散射實驗的現(xiàn)象主要是理解性地記住結(jié)論.創(chuàng)新預(yù)測1(1)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論與α粒子散射實驗的關(guān)系,下列說法正確的是_____________________.A.盧瑟福做α粒子散射實驗是為了驗證湯姆生的棗糕模型是錯誤的B.盧瑟福認(rèn)識到湯姆生“棗糕模型”的錯誤后提出了“核式結(jié)構(gòu)”理論C.盧瑟福的α粒子散射實驗是為了驗證核式結(jié)構(gòu)理論的正確性D.盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗的現(xiàn)象提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”理論D創(chuàng)新預(yù)測1(1)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論與α粒子散射實驗的關(guān)系,

(2)在α粒子散射實驗中,α粒子的偏轉(zhuǎn)是由于受到原子內(nèi)正電荷的庫侖力而發(fā)生的.實驗中即使1mm厚的金箔也大約有3300層原子,但絕大多數(shù)的α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn),只有少數(shù)發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),這說明了什么?_____________________________________________原子內(nèi)帶正電荷部分在整個原子中占的空間非常小.(2)在α粒子散射實驗中,α粒子的偏轉(zhuǎn)解析:(1)由于盧瑟福設(shè)計的α粒子散射實驗是為了探究原子內(nèi)電荷的分布,并非為了驗證湯姆生模型是錯誤的,A錯誤;盧瑟福并不是認(rèn)識到“棗糕模型”的錯誤而提出“核式結(jié)構(gòu)”理論的,B錯誤;盧瑟福做了α粒子散射實驗后,由實驗現(xiàn)象提出了“核式結(jié)構(gòu)”理論,C錯誤,D正確.(2)α粒子穿過金箔后絕大多數(shù)仍沿原來的方向前進(jìn),說明它們距正電荷部分較遠(yuǎn),庫侖力很小;盡管經(jīng)過若干層原子,但靠近正電荷部分的機(jī)會很小,這說明原子內(nèi)帶正電荷部分在整個原子中占的空間非常小.解析:(1)由于盧瑟福設(shè)計的α粒子散射實驗是題型二能級躍遷【例2】已知氫原子基態(tài)的電子軌道半徑r1=0.53×10-10m,基態(tài)的能級值為E1=-13.6eV.(1)求電子在n=1的軌道上運動形成的等效電流.(2)有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài).畫出能級圖,在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線.(3)計算這幾條光譜線中最長的波長.題型二能級躍遷解析:(1)電子繞核運動具有周期性,設(shè)運轉(zhuǎn)周期為T,由牛頓第二定律和庫侖定律有:①又軌道上任一處,每一周期通過該處的電荷量為e,由電流的定義式得所求等效電流②聯(lián)立①②式得解析:(1)電子繞核運動具有周期性,設(shè)運轉(zhuǎn)周期為T,由牛頓第

(2)由于這群氫原子的自發(fā)躍遷輻射,會得到三條光譜線,如圖2-1-5所示.(2)由于這群氫原子的自發(fā)躍遷輻射,會得

(3)三條光譜線中波長最長的光子能量最小,發(fā)生躍遷的兩個能級的能量差最小,根據(jù)氫原子能級的分布規(guī)律可知,氫原子一定是從n=3的能級躍遷到n=2的能級,設(shè)波長為λ,由

答案:(1)1.05×10-3A(2)見圖2-1-5(3)6.58×10-7m(3)三條光譜線中波長最長的光子能量最小,發(fā)生躍遷的兩個能方法總結(jié):(1)量子數(shù)為n的氫原子輻射光子的可能頻率的判斷方法:如果是一個氫原子,向低能級躍遷時,最多發(fā)出的光子數(shù)為(n-1);如果是一群氫原子,向低能級躍遷時最多發(fā)出的光子為種.(2)理解氫原子能級圖,量子數(shù)越大,能級差越小,發(fā)出的光頻率越小,波長越長.方法總結(jié):(1)量子數(shù)為n的氫原子輻射光子的創(chuàng)新預(yù)測2如圖2-1-6所示為氫原子最低的四個能級,當(dāng)氫原子在這些能級間躍遷時:(1)有可能放出種能量的光子.(2)在哪兩個能級間躍遷時,所放出光子波長最長?波長是多少?答案:(1)6(2)由第4能級向第3能級,1.88×10-6m創(chuàng)新預(yù)測2如圖2-1-6所示為氫原子最低(2)氫原子由第4能級向第3能級躍遷時,能級差最小,輻射的光子波長最長.=1.88×10-6m.(2)氫原子由第4能級向第3能級躍遷時,能級差最小,輻射的光題型三電效應(yīng)【例3】入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng),若入射光的強(qiáng)度減弱,而頻率保持不變,那么()A.從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加B.逸出的光電子的最大初動能將減小C.單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少D.有可能不發(fā)生光電效應(yīng)題型三電效應(yīng)解析:光電效應(yīng)瞬時(不超過10-9s)發(fā)生,與光強(qiáng)無關(guān),A錯;能否發(fā)生光電效應(yīng),只決定于入射光的頻率是否大于極限頻率,與光強(qiáng)無關(guān),D錯;光電子的最大初動能只與入射光頻率有關(guān),入射光頻率越大,最大初動能越大,B錯;光電子數(shù)目多少與入射光強(qiáng)度有關(guān),可理解為一個光子能打出一個電子,光強(qiáng)減弱,逸出的光電子數(shù)目減少,C對.答案:C方法總結(jié):光子頻率不變,則光子能量不變,入射光強(qiáng)度減弱是由于單位時間內(nèi)光子個數(shù)減少.解析:光電效應(yīng)瞬時(不超過10-9s)發(fā)創(chuàng)新預(yù)測3如圖2-1-7所示,當(dāng)開關(guān)S斷開時,用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零.合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時,電流表讀數(shù)仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零.由此可知陰極材料的逸出功為()A.1.9eVB.0.6eVC.2.5eVD.3.1eV創(chuàng)新預(yù)測3如圖2-1-7所示,當(dāng)開關(guān)S斷開時,用光子能解析:由題意知光電子的最大初動能為Ek=qU=0.60eV,所以根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W得W=hν-Ek=(2.5-0.6)eV=1.9eV.答案:A方法總結(jié):光電管是依靠光電效應(yīng)中發(fā)射出的光電子把電路導(dǎo)通的,一旦達(dá)到和超過遏止電壓,電子不能到達(dá)陽極,電路被切斷.解析:由題意知光電子的最大初動能為Ek=q高效作業(yè)自我測評·技能備考一?選擇題1.盧瑟福通過對α粒子散射實驗結(jié)果的分析,提出()A.原子的核式結(jié)構(gòu)模型B.原子核內(nèi)有中子存在C.電子是原子的組成部分D.原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的答案:A高效作業(yè)自我測評·技能備考解析:盧瑟福通過對α粒子散射實驗結(jié)果的分析否定了湯姆生“棗糕”式原子結(jié)構(gòu)模型,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故A正確;原子核內(nèi)有中子存在是通過核反應(yīng)發(fā)現(xiàn)的,故B錯;電子是原子的組成部分,是通過湯姆生發(fā)現(xiàn)電子而發(fā)現(xiàn)的,故C錯;原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的,是通過核反應(yīng)發(fā)現(xiàn)的,故D錯.解析:盧瑟福通過對α粒子散射實驗結(jié)果2.(2009·高考全國卷Ⅱ)氫原子的部分能級如圖2-1-8所示.已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間,由此可推知,氫原子()2.(2009·高考全國卷Ⅱ)氫原子的部分能級如A.從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短B.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D.從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光答案:ADA.從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波解析:本題考查玻爾的原子理論.從高能級向n=1能級躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為10.2eV,不在1.62eV到3.11eV之間,A正確.已知可見光子能量在1.62eV到3.11eV之間,從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光的能量小于3.40eV,B錯.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的能量小于1.51eV,C錯.從n=3到n=2的過程中釋放的光的能量等于1.89eV,介于1.62eV到3.11eV之間,所以是可見光,D對.解析:本題考查玻爾的原子理論.從高能3.(2009·高考廣東卷)硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件,下列表述正確的是()A.硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置B.硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出C.逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān)D.任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)答案:A3.(2009·高考廣東卷)硅光電池是利用光電效應(yīng)原解析:硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置,A正確;硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件,依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W=hν-hν0,可見只有當(dāng)入射光子的頻率大于極限頻率時才能發(fā)生光電效應(yīng),B錯誤,C錯誤,D錯誤.解析:硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置,A正確;4.(2009·高考全國卷Ⅰ)氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光,其中兩種波長分別為λ1=0.6328μm,λ2=3.39μm,已知波長為λ1的激光是氖原子在能級間隔為ΔE1=1.96eV的兩個能級之間躍遷產(chǎn)生的.用ΔE2表示產(chǎn)生波長為λ2的激光所對應(yīng)的躍遷的能級間隔,則ΔE2的近似值為()A.10.50eV B.0.98eVC.0.53eV D.0.36eV答案:D4.(2009·高考全國卷Ⅰ)氦氖激光器能產(chǎn)解析:本題考查玻爾的原子躍遷理論.根據(jù)ΔE=hν,,可知當(dāng)ΔE1=1.96eV,λ1=0.6328μm,λ2=3.39μm時,聯(lián)立可知ΔE2=0.36eV.解析:本題考查玻爾的原子躍遷理論.根據(jù)ΔE=hν,5.氫原子放出一個光子后,根據(jù)玻爾理論,氫原子的()A.核外電子的電勢能增大B.核外電子的動能增大C.核外電子的轉(zhuǎn)動周期變大D.氫原子能量增大答案:B5.氫原子放出一個光子后,根據(jù)玻爾理論,氫原子的()解析:據(jù)玻爾理論,氫原子由能量較高的定態(tài)躍遷到能量較低的定態(tài)才輻射出光子,反之會吸收光子,所以D錯誤.據(jù)玻爾理論,氫原子放出一個光子后,核外電子進(jìn)入低能級軌道運行,半徑變小,由知,隨r變小,電子線速度變大,電子的動能增大,所以B正確.由知,r變小,線速度v變大,所以T變小,C錯誤.當(dāng)電子由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道時,電場力做正功,所以電子電勢能變小,A錯誤.應(yīng)選B.解析:據(jù)玻爾理論,氫原子由能量較高的定態(tài)躍遷到能量較低的定態(tài)6.光子的頻率為ν,具有的能量為hν?動量為.將光子打在處于靜止?fàn)顟B(tài)的電子上,光子將偏離原運動方向,這種現(xiàn)象稱為光子的散射.下列關(guān)于光子散射的說法中正確的是()A.光子雖然改變原來的運動方向,但頻率不變B.由于光子在與電子碰撞中獲得能量,因而頻率增大C.由于受到電子碰撞,散射后的光子頻率小于入射光子的頻率D.由于受到電子碰撞,散射后的光子波長小于入射光子的波長答案:C6.光子的頻率為ν,具有的能量為hν?動量為.將光子解析:碰撞過程中電子及光子組成的系統(tǒng)動量守恒,由于光子的動量發(fā)生變化,所以靜止的電子動量一定發(fā)生變化,具有一定的速度,電子在碰撞中獲得了動能.根據(jù)能量守恒定律,電子動能增大,光子的能量一定減小.根據(jù)E=hν,所以散射后的光子頻率一定小于入射光子的頻率.C項正確.解析:碰撞過程中電子及光子組成的系統(tǒng)7.在單縫衍射實驗中,中央亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個光強(qiáng)的95%以上.假設(shè)現(xiàn)在只讓一個光子通過單縫,那么該光子()A.一定落在中央亮紋處B.可能落在其他亮紋處C.不可能落在暗紋處D.落在中央亮紋處的可能性最大答案:BD7.在單縫衍射實驗中,中央亮紋的光強(qiáng)占從解析:根據(jù)光的概率波的概念,對于一個光子通過單縫落在何處是不可確定的,但概率最大的是落在中央亮紋處,可達(dá)95%以上.當(dāng)然也可落在其他亮紋處,還可能落在暗紋處,不過,落在暗紋處的概率很小,故B?D正確.解析:根據(jù)光的概率波的概念,對于一8.(2019·高考江蘇卷)μ子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子(hydrogenmuonatom),它在原子核物理的研究中有重要作用.圖2-1-9所示為μ氫原子的能級示意圖.假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級的μ氫原子,μ氫原子吸收光子后,發(fā)出頻率為ν1?ν2?ν3?ν4?ν5和ν6的光,且頻率依次增大,則E等于()8.(2019·高考江蘇卷)μ子與氫原子核(質(zhì)子)狀元之路物理3521課件A.h(ν3-ν1)B.h(ν5+ν6)C.hν3D.hν4答案:C解析:由6=得n=4,由ν1<ν2<ν3<ν4<ν5<ν6和能級圖知,E4-E2=hν3,故C選項正確.A.h(ν3-ν1)B.h(ν5+ν6)9.氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能級狀態(tài)躍遷可能放出的光子中,只有一種光子不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng),則下列說法正確的是()A.不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n=3激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時放出的B.不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n=3激發(fā)態(tài)直接躍遷到n=2激發(fā)態(tài)時放出的C.從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到n=3激發(fā)態(tài),所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)D.從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài),所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)9.氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能級狀態(tài)躍遷可答案:BC解析:氫原子從n=3激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時,各能量差為E3→2=-1.51eV-(-3.4)eV=1.89eV,E3→1=-1.51eV-(-13.6)eV=12.09eV,E2→1=-3.4eV-(-13.6)eV=10.2eV,故3→2能級差最低,據(jù)E=hν可知此時輻射的頻率最低,因此一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng),E4→3=0.66eV,故一定不能使A產(chǎn)生光電效應(yīng).答案:BC10.紫外線照射一些物質(zhì)時,會發(fā)生熒光效應(yīng),即物質(zhì)發(fā)出可見光,這些物質(zhì)中的原子先后發(fā)生兩次躍遷,其能量變化分別為ΔE1和ΔE2,下列關(guān)于原子這兩次躍遷的說法中正確的是()A.兩次均向高能級躍遷,且|ΔE1|>|ΔE2|B.兩次均向低能級躍遷,且|ΔE1|<|ΔE2|C.先向高能級躍遷,再向低能級躍遷,且|ΔE1|<|ΔE2|D.先向高能級躍遷,再向低能級躍遷,且|ΔE1|>|ΔE2|10.紫外線照射一些物質(zhì)時,會發(fā)生熒光效應(yīng)答案:D解析:原子吸收紫外線,使原子由低能級向高能級躍遷,吸收|ΔE1|,再由高能級向低能級躍遷