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原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完...

原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞)。一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰。

(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图所示)?

(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离,则氢原子的初动能至少为多少?

 

(1)不能 (2)27.2 eV 【解析】 (1)设运动氢原子的速度为v0,完全非弹性碰撞后两者的速度为v,损失的动能ΔE被基态氢原子吸收.若ΔE=10.2 eV,则基态氢原子可由n=1跃迁到n=2.由动量守恒和能量守恒有: mv0=2mv① mv=mv2+mv2+ΔE② mv=Ek③ Ek=13.6 eV④ 解①②③④得,ΔE=·mv=6.8 eV 因为ΔE=6.8 eV<10.2 eV. 所以不能使基态氢原子发生跃迁. (2)若使基态氢原子电离,则ΔE=13.6 eV,代入①②③得Ek=27.2 eV.  
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如图所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子.问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图.

 

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密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值,其实验装置如图所示,油滴从喷雾器喷出,以某一速度进入水平放置的平行板之间.今有一带负电的油滴,不加电场时,油滴由于受到重力作用加速下落,速率变大,受到的空气阻力也变大,因此油滴很快会以一恒定速率v1匀速下落.若两板间加一电压,使板间形成向下的电场E,油滴下落的终极速率为v2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f=6πηrv计算(其中r为油滴半径,η为空气粘滞系数).实验时测出rv1v2Eη为已知,求:

(1)油滴的带电量.

(2)经多次测量得到许多油滴的Q测量值如下表(单位1019C):

分析这些数据可得结论.

 

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1所示为氢原子能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图2所示光电管的阴极K时,电路中有光电流产生,则(  )

A. 若将滑片右移,电路中光电流增大

B. 若将电源反接,电路中可能有光电流产生

C. 若阴极K的逸出功为1.05 eV,则逸出的光电子最大初动能为2.4×1019 J

D. 大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应

 

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氢原子能级图的一部分如图所示abc分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径设在abc三种跃迁过程中放出光子的能量和波长分别是EaEbEcλaλbλc(  )

A. λbλaλc    B.     C. λbλaλc    D. EbEaEc

 

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关于氢原子能级的跃迁,下列叙述中正确的是(   )

A. 用波长为60 nmX射线照射,可使处于基态的氢原子电离出自由电子

B. 用能量为10.2 eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

C. 用能量为11.0 eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D. 用能量为12.5 eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

 

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