氫原子處基態(tài)時(shí)，原子的能量為E1，處于n=3的激發(fā)態(tài)時(shí)，原子的能量為E3，一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到n=1的基態(tài)時(shí)，可能向外輻射
 
種不同頻率的光子．已知普朗克常數(shù)為h，光在真空中傳播的速度為C，其中最短波長(zhǎng)是
 
，若用該光子去照射某種金屬，恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功是
 
．
分析：根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式
C
2
n
求出激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，可能向外輻射光子的種數(shù)．輻射光子能量越大，頻率越大，波長(zhǎng)越短，根據(jù)△E=h
c
λ
求出最短波長(zhǎng)．根據(jù)光電效應(yīng)的條件求出金屬的逸出功．
解答：解：因?yàn)?span id="hzffzr1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
C
2
3
=3，一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到n=1的基態(tài)時(shí)，可能向外輻3種不同頻率的光子．
從第3能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射的光子能量最大，波長(zhǎng)最短，有：E3-E1=h
c
λ
，解得λ=
hc
E3-E1
．
當(dāng)入射光子的能量大于逸出功時(shí)，可以發(fā)生光電效應(yīng)，所以W0=E3-E1．
故答案為：3，
hc
E3-E1
，E3-E1．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握輻射光子的能量與能級(jí)差的關(guān)系，以及掌握光電效應(yīng)的條件．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源：桂壯紅皮書·高考總復(fù)習(xí)系列·高考紅皮書·物理 題型：038

　　太陽(yáng)是銀河系中極為普通的一顆恒星，劇烈的熱核反應(yīng)使之不斷地向外輻射能量，太陽(yáng)輻射的能量絕大部分集中在紫外波段、可見(jiàn)光波段和紅外光波段，它們的能量分別占總輻射量的9％，44％和47％．

　　地球的大氣層中，基本不變的成分為氧、氮、氬等，占大氣總量的99.96％，可變氣體成分主要有、水汽和臭氧等，這些氣體的含量極小，但對(duì)大氣物理狀況的影響極大．

　　大氣臭氧層一般是指高度在離地面10km～15km的大氣層，其中臭氧濃度很低，將它折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況，其總累積厚度也不過(guò)0.3cm，其含量雖小，但對(duì)地球的氣候和生物影響很大，如臭氧層空洞每增加1％，人類患皮膚癌比率將增加2％～3％．

(1)大氣壓強(qiáng)p隨距地面高度h(m)的增大而減小，經(jīng)驗(yàn)公式為＝·，其中為地表的氣壓值，e＝2.718．若臭氧層集中在24km的高空處，設(shè)在該高度處的溫度為－50℃，試估算臭氧層的厚度．

(2)設(shè)地球半徑為R，在離地面20km～30km處的平均溫度為，壓強(qiáng)為，地球表面溫度為2，大氣壓強(qiáng)為1×，請(qǐng)寫出這部分臭氧全部集中在地表的厚度H的表達(dá)式．

(3)由于臭氧在紫外光波長(zhǎng)200nm～300nm的譜段有強(qiáng)吸收帶，在300nm～340nm的譜段有弱的吸收帶，在440nm～740nm可見(jiàn)光區(qū)有吸收帶，所以臭氧層可以大量吸收紫外線和可見(jiàn)光．

①紫外線產(chǎn)生的微觀機(jī)理是

[　　]

  A．振蕩電路中自由電子的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的

  B．原子的外層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的

  C．原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的

  D．原子核受到激發(fā)而產(chǎn)生的

②氫原子處于基態(tài)時(shí)能量為＝－13.6eV，它從n＝2能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)生的紫外線波長(zhǎng)為多少？(h＝6.63×J·s)

③若用上述兩種波長(zhǎng)的紫外光照射銀板，試計(jì)算說(shuō)明哪個(gè)譜段的光線可能使銀板產(chǎn)生光電效應(yīng)．(銀的極限頻率為1.15×Hz)

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科目：高中物理 來(lái)源：魯科版高三物理15.2原子結(jié)構(gòu)、氫原子光譜專項(xiàng)練習(xí)（解析版） 題型：選擇題

(2011年黑龍江大慶模擬)原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向較低能級(jí)躍遷，用n表示氫原子所處能級(jí)狀態(tài)的量子數(shù)，N表示由該能級(jí)狀態(tài)發(fā)生躍遷時(shí)可能發(fā)出的不同波長(zhǎng)的光譜線的數(shù)目，則(　　)

A．當(dāng)n＝1時(shí)，N＝1   B．當(dāng)n＝2時(shí)，N＝2

C．當(dāng)n＝3時(shí)，N＝3   D．當(dāng)n＝4時(shí)，N＝4

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

 盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型雖然獲得了很大成功，卻存在著嚴(yán)重困難．丹麥年輕的物理學(xué)家玻爾于1913年提出了玻爾模型.玻爾模型的內(nèi)容為三個(gè)基本假定：①定態(tài)條件：電子在一些具有確定能量的“定態(tài)”軌道上運(yùn)動(dòng)，不會(huì)損失能量．②頻率條件：當(dāng)電子從一個(gè)“允許軌道”躍遷到另一個(gè)“允許軌道”時(shí)，會(huì)以電磁波形式放出或吸收能量，放出 (吸收)光子的頻率為.③量子化條件：mVR= (量子數(shù)n=1，2，3…)

玻爾將原子結(jié)構(gòu)與光譜聯(lián)系起來(lái)，成功地描述了氫原子的結(jié)構(gòu)，揭開(kāi)了30年來(lái)令人費(fèi)解的氫光譜之謎，對(duì)物理學(xué)作出了重大貢獻(xiàn)．

（1）試用玻爾模型和有關(guān)知識(shí)證明，氫原子的軌道半徑是不連續(xù)的.

（2）微觀世界有一個(gè)重要的規(guī)律叫“不確定關(guān)系”．

能量的不確定關(guān)系是       △E·△t≥h/4π.

△E是粒子所處的能量狀態(tài)的不確定范圍；△t是在此能量狀態(tài)下粒子存在的時(shí)間范圍；h是普朗克常量(6.63×10-34J·s)．從此式可知，能量的不可確定值△E一旦肯定，那么時(shí)間的不可確定的范圍必定要大于某一值，△t≥h/(4π△E)，反過(guò)來(lái)也一樣． 現(xiàn)在可以用能量的不確定關(guān)系來(lái)估算氫光譜每一根譜線的“寬度”，即頻率范圍．根據(jù)玻爾模型，光譜是原子中電子從激發(fā)態(tài)回到較低能量狀態(tài)時(shí)發(fā)出的光子產(chǎn)生的．若已知?dú)湓釉谀骋患ぐl(fā)態(tài)的“壽命”△t=10-9S，求它回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生光譜的頻率范圍△V.

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2012年云南省昆明市高考物理復(fù)習(xí)試卷（解析版） 題型：填空題

氫原子處基態(tài)時(shí)，原子的能量為E1，處于n=3的激發(fā)態(tài)時(shí)，原子的能量為E3，一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到n=1的基態(tài)時(shí)，可能向外輻射    種不同頻率的光子．已知普朗克常數(shù)為h，光在真空中傳播的速度為C，其中最短波長(zhǎng)是    ，若用該光子去照射某種金屬，恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功是    ．

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