實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應(yīng)。已知氫原子能級圖如圖所示，氫原子質(zhì)量為。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的能級狀態(tài)。

①求氫原子由高能級向低能級躍遷時，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，且光子的動量可以用表示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）

解:①可以有種不同頻率的光輻射。（3分）

②由題意知氫原子從n=5能級躍遷到n=1能級時，氫原子具有最大反沖速率。（1分）

氫原子發(fā)生躍遷時輻射出的光子能量為　　 （1分）

開始時，將原子（含核外電子）和即將輻射出去的光子作為一個系統(tǒng)，

由動量守恒定律可得：（2分）

光子的動量，　 （1分）

氫原子速度為

所以（1分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?山東模擬）（物理-選修3-5）：
（1）2010年9月1日至10月31日，樂滿地成功舉辦第五屆國際花樣蹦極邀請賽．如下左圖所示，“蹦極”是一項勇敢者的運動，如下右圖所示，某人用彈性橡皮繩拴住身體自高空P處自由下落，在空中感受失重的滋味．若此人質(zhì)量為60kg，橡皮繩長20m，人可看成質(zhì)點，g取10m/s2，求此人從點P處由靜止下落至橡皮繩剛伸直（無伸長）時，人的動量為
1200kg?m/s
1200kg?m/s
．
（2）實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應(yīng)，設(shè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子，其核外電子處于n=5的能級狀態(tài)軌道．已知氫原子基態(tài)能級E1=-13.6eV，氫原子質(zhì)量為mH=1.67×10-27kg．
①求出可能的躍遷光子種類；
②若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動量可以用F引=F向表示，試求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?石家莊一模）（1）如圖1五幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是
ABD
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動軌跡不同，說明三種射線帶電情況不同
C．圖丙：盧瑟福通過分析a粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
D．圖丁：根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動性
E．圖戊：光電效應(yīng)實驗表明光具有波動性
（2）實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應(yīng)．已知氫原子能級圖如圖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的能級狀態(tài)．
①求氫原子由高能級向低能級躍遷時，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，且光子的動量可以用p=
hvc
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）

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科目：高中物理 來源：河北省模擬題 題型：計算題

（選修3-5選做題）
實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應(yīng)。已知氫原子能級圖如圖所示，氫原子質(zhì)量為。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的能級狀態(tài)。
（1）求氫原子由高能級向低能級躍遷時，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，且光子的動量可以用表示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）

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科目：高中物理 來源：2011年山東省高考物理押題試卷（—）（解析版） 題型：解答題

（物理-選修3-5）：
（1）2010年9月1日至10月31日，樂滿地成功舉辦第五屆國際花樣蹦極邀請賽．如下左圖所示，“蹦極”是一項勇敢者的運動，如下右圖所示，某人用彈性橡皮繩拴住身體自高空P處自由下落，在空中感受失重的滋味．若此人質(zhì)量為60kg，橡皮繩長20m，人可看成質(zhì)點，g取10m/s2，求此人從點P處由靜止下落至橡皮繩剛伸直（無伸長）時，人的動量為______．
（2）實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應(yīng)，設(shè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子，其核外電子處于n=5的能級狀態(tài)軌道．已知氫原子基態(tài)能級E1=-13.6ev，氫原子質(zhì)量為mH=1.67×10-27kg．
①求出可能的躍遷光子種類；
②若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動量可以用F引=F向表示，試求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率．

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