[题目]在玻尔的原子结构理论中.氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光.波长可以用巴耳末一里德伯公式来计算.式中为波长,R为里德伯常量,n.k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数.对于每一个.有 ..-.其中.赖曼系谐线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的.巴耳末系谱线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末一里德伯公式来计算，式中为波长,R为里德伯常量,n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个，有、、…。其中，赖曼系谐线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的。

(1)如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上。实验中：当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值 (遏止电压)时，电流计C指针恰好指向零。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为；若用巴耳末系中的光照射金属时,遏止电压的大小为。金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功。使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的出功。已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c,里德伯常量为R。试求：

a、赖曼系中波长最长的光对应的频率；

b、普朗克常量h和该金属的逸出功。

(2)光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为 (h为普朗克常量)。

a、请你推导光子动量的表达式；

b.处于n=2激发态的某氢原子以速度运动，当它向的基态跃迁时，沿与相反的方向辐射一个光子。辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M不变。求辐射光子后氢原子的速度 (用h、R、M和表示)。

【答案】（1） , (2) ,

【解析】(1) a、在赖曼系中，氢原子由n=2跃到k=1，对应的波长最长，波长，则

所以：

b、在巴耳末系中，氢原子由n=4跃迁到k=2，对应的波长为，频率，则：

，

设、对应的最大动能分别为、，根据光电效应方程有：

，

根据动能定理有：，

联立解得：，；

(2) a、根据质能方程有：，又因为：，p=mc，所以

B、光子的动量：

根据动量守恒定律有：

解得：。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长；关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是

A. 此时能明显观察到波的衍射现象

B. 挡板前后波纹间距离相等

C. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象

D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若质量为的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶,经过时间前进的距离为,且速度达到最大值.设这一过程中电动机的功率恒为,小车所受阻力恒为,那么这段时间内( )

A. 小车做匀加速运动

B. 小车受到的牵引力逐渐增大

C. 小车受到的合外力所做的功为

D. 小车受到的牵引力做的功为

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成。在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽，这种情况较严重（脉冲变宽到一定程度）时会导致信号不能被正确传输。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同（如图），沿光纤轴线传输的光纤用时最短，在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见，我们研究一根长直光纤，设其内芯折射率为n1，外套折射率为n2。在入射端，光脉冲宽度（即光持续时间）为Δt，在接收端光脉冲宽度（即光持续时间）为Δt’, Δt’>Δt