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    实验室考查氢原子跃迁时的微观效应。已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为。设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态。

    ①求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；

    ②若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用表示a为普朗克常量，v为光子频率,c为真空中光速），求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。（保留三位有效数字）

    解:①可以有种不同频率的光辐射。（3分）

    ②由题意知氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级时，氢原子具有最大反冲速率。（1分）

    氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为　　 （1分）

    开始时，将原子（含核外电子）和即将辐射出去的光子作为一个系统，

    由动量守恒定律可得：（2分）

    光子的动量，　 （1分）

    氢原子速度为

    所以（1分）

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?山东模拟）（物理-选修3-5）：
    （1）2010年9月1日至10月31日，乐满地成功举办第五届国际花样蹦极邀请赛．如下左图所示，“蹦极”是一项勇敢者的运动，如下右图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落，在空中感受失重的滋味．若此人质量为60kg，橡皮绳长20m，人可看成质点，g取10m/s2，求此人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直（无伸长）时，人的动量为
    1200kg?m/s
    1200kg?m/s
    ．
    （2）实验室考查氢原子跃迁时的微观效应，设原来处于静止状态的大量激发态氢原子，其核外电子处于n=5的能级状态轨道．已知氢原子基态能级E1=-13.6eV，氢原子质量为mH=1.67×10-27kg．
    ①求出可能的跃迁光子种类；
    ②若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用F引=F向表示，试求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?石家庄一模）（1）如图1五幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
    ABD
    ABD

    A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
    B．图乙：放射源射出的三种射线在磁场中运动轨迹不同，说明三种射线带电情况不同
    C．图丙：卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，发现了质子和中子
    D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性
    E．图戊：光电效应实验表明光具有波动性
    （2）实验室考查氢原子跃迁时的微观效应．已知氢原子能级图如图2所示，氢原子质量为mH=1.67×10-27kg．设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态．
    ①求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；
    ②若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p=
    hvc
    表示a为普朗克常量，v为光子频率，c为真空中光速），求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．（保留三位有效数字）

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    科目：高中物理 来源：河北省模拟题 题型：计算题

    （选修3-5选做题）
    实验室考查氢原子跃迁时的微观效应。已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为。设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态。
    （1）求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；
    （2）若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用表示a为普朗克常量，v为光子频率，c为真空中光速），求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。（保留三位有效数字）

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    科目：高中物理 来源：2011年山东省高考物理押题试卷（—）（解析版） 题型：解答题

    （物理-选修3-5）：
    （1）2010年9月1日至10月31日，乐满地成功举办第五届国际花样蹦极邀请赛．如下左图所示，“蹦极”是一项勇敢者的运动，如下右图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落，在空中感受失重的滋味．若此人质量为60kg，橡皮绳长20m，人可看成质点，g取10m/s2，求此人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直（无伸长）时，人的动量为______．
    （2）实验室考查氢原子跃迁时的微观效应，设原来处于静止状态的大量激发态氢原子，其核外电子处于n=5的能级状态轨道．已知氢原子基态能级E1=-13.6ev，氢原子质量为mH=1.67×10-27kg．
    ①求出可能的跃迁光子种类；
    ②若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用F引=F向表示，试求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率．

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