Question

（2012?石家莊一模）（1）如圖1五幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是

ABD

A．圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一
B．圖乙：放射源射出的三種射線在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，說明三種射線帶電情況不同
C．圖丙：盧瑟福通過分析a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
D．圖�。焊鶕�(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動(dòng)性
E．圖戊：光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有波動(dòng)性
（2）實(shí)驗(yàn)室考查氫原子躍遷時(shí)的微觀效應(yīng)．已知?dú)湓�子能�?jí)圖如圖2所示，氫原子質(zhì)量為mH=1.67×10-27kg．設(shè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n=5的能級(jí)狀態(tài)．
①求氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光；
②若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動(dòng)量可以用p=

hv

c

表示a為普朗克常量，v為光子頻率，c為真空中光速），求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一；放射源射出的三種射線在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，根據(jù)左手定則，判斷出粒子的電性；盧瑟福通過分析a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出原子核式結(jié)構(gòu)模型．根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動(dòng)性；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有粒子性．
（2）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式

C

2 n

求出可能輻射光子頻率的種數(shù)．
根據(jù)動(dòng)量守恒定律結(jié)合光子的動(dòng)量p=

hv

c

求出發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率．

解答：解：（1）A、圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一．故A正確．
B、放射源射出的三種射線在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，根據(jù)左手定則判斷出α射線帶正電，β射線帶負(fù)電，γ射線不帶電．故B正確．
C、盧瑟福通過分析a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出原子核式結(jié)構(gòu)模型．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，因?yàn)檠苌涫遣ㄋ�特有的現(xiàn)象，說明電子具有波動(dòng)性．故D正確．
E、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有粒子性．故E錯(cuò)誤．
故選ABD
（2）解：①可以有n=

C

2 5

=10種不同頻率的光輻射．
②由題意知?dú)湓�子從n=5能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)，氫原子具有最大反沖速率．
氫原子發(fā)生躍遷時(shí)輻射出的光子能量為E=△E=

.

E5- E1

.

．
開始時(shí)，將原子（含核外電子）和即將輻射出去的光子作為一個(gè)系統(tǒng)，
由動(dòng)量守恒定律可得：m_原v_原-p_光=0
光子的動(dòng)量p=

hv

c

，
氫原子速度為 vH=

hv

mHc

．
所以v_原=4.17m/s．
故答案為（1）ABD．（2）10，4.17m/s．

點(diǎn)評：本題考查了物理學(xué)史、能級(jí)躍遷等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，關(guān)鍵要記住這些知識(shí)點(diǎn)的基本概念和基本規(guī)律．