氫原子處于基態(tài)時，原子能級E1=-13.6 eV，普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，現(xiàn)用光子能量介于11~12.5 eV范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子。
(1)照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有幾種？激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有幾種？能放出的光子的最大能量是多少？
(2)要使處于n=3的激發(fā)態(tài)的氫原子電離，入射光子的最小頻率是多少？
解：(1)由可算出E2=-3.4 eV，E3=-1.51 eV，E4=-0.85 eV，分別計算出處于基態(tài)的氫原子躍遷到第二、第三、第四激發(fā)態(tài)過程中吸收的能量，分別是10.2 eV，12.09 eV，12.75 eV
因此，用光子能量介于11~12.5 eV范圍內(nèi)的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子時，照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有1種，當(dāng)處于第三激發(fā)態(tài)氫原子向低能級躍遷時，對應(yīng)有3種頻率的光子；從n=3躍遷到n=1能級時，輻射的光子能量最大，△E=E3-E1=12.09 eV
(2)要使氫原子電離，即將電子移到離核無窮遠(yuǎn)處，此時E∞=0，則hv≥E∞-E3=[0-(-1.51)]eV=1.51 eV
最小頻率
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?湛江二模）氫原子的能級公式為En=
E1
n2
，E1表示氫原子處于基態(tài)時的能量，一群氫原了處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低的能級時（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

[物理――選修3-5]

（1） 放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是

A．         B．     C．         D．

（2） 現(xiàn)有一群處于n=4能級上的氫原子，已知氫原子的基態(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時電子繞核運動的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運動的動能是     J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運動．此時彈簧長度恰好為原長．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（�。┳訌椛淙牖瑝K的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

[物理――選修3-5]（27分）

（1） (5分)放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是

A．        B．     C．        D．

（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級上的氫原子，已知氫原子的基態(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時電子繞核運動的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運動的動能是    J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）(16分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運動．此時彈簧長度恰好為原長．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（ⅰ）子彈射入滑塊的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

 

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科目：高中物理 來源：2010年大連市長海高中高二下學(xué)期期末考試（重點班）物理試題 題型：計算題

[物理――選修3-5]（27分）
（1） (5分)放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是

A．B．C．D．
（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級上的氫原子，已知氫原子的基態(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時電子繞核運動的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34J·s.則電子在n=4的軌道上運動的動能是    J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是     Hz。
（3）(16分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運動．此時彈簧長度恰好為原長．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：
（ⅰ）子彈射入滑塊的瞬間滑塊的速度；
（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

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科目：高中物理 來源：2010年大連市高二下學(xué)期期末考試（重點班）物理試題 題型：計算題

[物理――選修3-5]（27分）

（1） (5分)放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是

A．         B．     C．         D．

（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級上的氫原子，已知氫原子的基態(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時電子繞核運動的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運動的動能是     J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）(16分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運動．此時彈簧長度恰好為原長．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時的彈性勢能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（ⅰ）子彈射入滑塊的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

 

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