高中物理选修3-5原子结构.pdf

原子结构原子结构 知识回顾 知识回顾 1 汤姆孙 汤姆孙 2 密立根 密立根 3 卢瑟福 卢瑟福 例 例1 玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时 与卢瑟福 的核式结构学说观点不同的是 玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时 与卢瑟福 的核式结构学说观点不同的是 A 电子绕核运动的向心力 就是电子与核之间的静 电引力 电子绕核运动的向心力 就是电子与核之间的静 电引力 B 电子只能在一些不连续的轨道上运动 电子只能在一些不连续的轨道上运动 C 电子在不同轨道上运动时的能量不同 电子在不同轨道上运动时的能量不同 D 电子在不同轨道上运动时的静电引力不同 电子在不同轨道上运动时的静电引力不同 例 例2 氢原子从能级 氢原子从能级m跃迁到能级跃迁到能级n时辐射红光的频率为时辐射红光的频率为v1 从能级 从能级n跃迁到能级跃迁到能级k时吸收紫光的频率为时吸收紫光的频率为v2 已知普朗 克常量为 已知普朗 克常量为h 若氢原子从能级 若氢原子从能级k跃迁到能级跃迁到能级m 则 则 A 吸收光子的能量为 吸收光子的能量为hv1 hv2 B 辐射光子的能量为 辐射光子的能量为hv1 hv2 C 吸收光子的能量为 吸收光子的能量为hv1 hv2 D 辐射光子的能量为 辐射光子的能量为hv2 hv1 例 例3 图为氢原子的能级图 当氢原子从 图为氢原子的能级图 当氢原子从n 3的能级跃迁到的能级跃迁到n 2的能级时 辐射出光子的能级时 辐射出光子a 当氢原子从 当氢原子从n 3的能级跃 迁到 的能级跃 迁到n 1的能级时 辐射出光子的能级时 辐射出光子b 则下列说法中正确 的是 则下列说法中正确 的是 A 光子 光子a的能量大于光子的能量大于光子b的能量的能量 B 光子 光子a的波长小于光子的波长小于光子b的波长的波长 C b光比光比a光更容易发生衍射现象光更容易发生衍射现象 D 在同种介质中 在同种介质中 a光子的传播 速度大于 光子的传播 速度大于b光子的传播速度光子的传播速度 1 例 例4 氢原子能级的示意图如图所示 大量氢原子从 氢原子能级的示意图如图所示 大量氢原子从n 4的能 级向 的能 级向n 2的能级跃迁时辐射出可见光的能级跃迁时辐射出可见光a 从 从n 3的能级 向 的能级 向n 2的能级跃迁时辐射出可见光的能级跃迁时辐射出可见光b 则 则 A 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 射线射线 B 氢原子从 氢原子从n 4的能级向的能级向n 3的能级跃迁时会辐射出 紫外线 的能级跃迁时会辐射出 紫外线 C 在水中传播时 在水中传播时 a光较光较b光的速度小光的速度小 D 氢原子在 氢原子在n 2的能级时可吸收任 意频率的光而发生电离 的能级时可吸收任 意频率的光而发生电离 例 例5 氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值 它包 括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能 氢 原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值 它包 括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能 氢 原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 A 氢原子的能量减小 电子的动能增加 氢原子的能量减小 电子的动能增加 B 氢原子的能量增加 电子的动能增加 氢原子的能量增加 电子的动能增加 C 氢原子的能量减小 电子的动能减小 氢原子的能量减小 电子的动能减小D 氢原子的能 量增加 电子的动能减小 氢原子的能 量增加 电子的动能减小 例 例6 金属铍的逸出功为 金属铍的逸出功为3 90eV 已知一群氢原子处于量子 数 已知一群氢原子处于量子 数n 4的激发态 其能级如右图所示 若用这些氢原 子辐射的光照射金属铍 能够使金属铍发生光电效应 的有几种不同频率的光 的激发态 其能级如右图所示 若用这些氢原 子辐射的光照射金属铍 能够使金属铍发生光电效应 的有几种不同频率的光 A 一种 一种 B 二种 二种 C 三种 三种 D 四种 四种 例 例7 已知汞原子可能能级为 已知汞原子可能能级为E4 1 6eV E3 2 7ev E2 5 5V E1 10 4eV 有一个总能量为 有一个总能量为9 0eV的自由电 子 与处于基态的汞原子发生碰撞 已知碰撞过程中 不计汞原子动量的变化 则碰后电子剩余的能量可能 为 的自由电 子 与处于基态的汞原子发生碰撞 已知碰撞过程中 不计汞原子动量的变化 则碰后电子剩余的能量可能 为 A 0 2eV B 1 3eV C 5 IeV D 6 2eV 2 例 例8 理论研究表明 微观粒子间的碰撞同样遵循动量守恒 定律和能量守恒定律 现有一粒子 理论研究表明 微观粒子间的碰撞同样遵循动量守恒 定律和能量守恒定律 现有一粒子 P与静止的处于基 态的氢原子发生碰撞 碰后两者的速度相同 已知粒 子 与静止的处于基 态的氢原子发生碰撞 碰后两者的速度相同 已知粒 子P的质量是氢原子质量的的质量是氢原子质量的k倍 如图所示是氧原子能 级图 问粒子 倍 如图所示是氧原子能 级图 问粒子P碰前的动能最少多时 才有可能使氢 原子从基态跃迁到激发态 碰前的动能最少多时 才有可能使氢 原子从基态跃迁到激发态 n 4 n 3 n 2 n 1 0 85 1 51 3 4 13 6 例 例9 可见光的光子 平均能量 是多少 可见光的光子 平均能量 是多少 可看成波长为可看成波长为 500nm的光子的能量的光子的能量 其动量是多少 其动量是多少 例 例9 一个 一个100W的电灯泡所放出的能量约有的电灯泡所放出的能量约有1 的能量由 可见光携带 请估计灯泡每秒钟放出可见光光子的 数目 的能量由 可见光携带 请估计灯泡每秒钟放出可见光光