氢原子处于基态时,原子能量E1=-13.6eV,已知电子电量e=1.6×10-19C,电子质量m=0.91×10-30kg,氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.根据玻尔原子理论:第n级轨道半径rn=n2r1,能级En=E1n2,普朗克常量h=6.63×10-34J•s.(1)若要使处于基态的氢原子电离,至少要用频率多大的电磁波照射氢原子?(2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流,则氢原子处于n=2的激发态时,核外电子运动的等效电流多大?(结果保留一位有效数字)(3)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠,试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应?
氢原子处于基态时,原子能量E1=-13.6eV,已知电子电量e=1.6×10-19C,电子质量m=0.91×10-30kg,氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.根据玻尔原子理论:第n级轨道半径rn=n2r1,能级En=
,普朗克常量h=6.63×10-34J•s.E1 n2
(1)若要使处于基态的氢原子电离,至少要用频率多大的电磁波照射氢原子?
(2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流,则氢原子处于n=2的激发态时,核外电子运动的等效电流多大?(结果保留一位有效数字)
(3)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠,试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应?
(1)要使处于基态的氢原子电离,照射光光子的能量应能使电子从基态跃迁到无限远处,所以由:hν=0-E1所以:ν=E1h=3.282×1015Hz≈3.3×1015Hz(2)氢原子处于n=2的激发态时:Q大小等于e:kQer22=mv2r2由第n级轨道...
答案解析:(1)要使处于基态的氢原子电离,照射光光子的能量应能使电子从基态跃迁到无限远处,最小频率的电磁波的光子能量应为:hγ=0-E1
(2)氢原子处于n=2的激发态时,氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,列方程求解速度v,应用电流定义求解.
(3)先求出钠的逸出功,再计算出在能级跃迁时放出的能量,和逸出功比较判断即可.
考试点:氢原子的能级公式和跃迁;光电效应.
知识点:本题考查非常全面,既考查了原子电离时吸收的能量,又考查了匀速圆周运动以及电流的定义式,还考查了发生光电效应的条件,需要调动整个高中的知识来处理,仔细体会.