原子物理 习题2

4．一次电离的氦离子（He+）处于n=2的激发态，根

据波尔理论，能量E为

[ C]

A. -3.4eV B. -6.8eV C. -13.6eV D. -27.2eV

5.He+中的电子由某个轨道跃迁到另一轨道，相应物理量可能

发生的变化如下：

[C ]

A. 总能量增加，动能增加，加速度增加，线速度增加；

B. 总能量增加，动能减少，加速度增加，线速度减少；
Байду номын сангаас
（C） 可能辐射出三种不同能量的光子；

（D） 这种情况下，能级间跃迁的n=1

7．夫兰克—赫兹实验证明了[ B ]

A.原子内部能量连续变化 B.原子内存在能级

C.原子有确定的大小

D.原子有核心

8.如图表示从基态起汞原子可能的某些 能级（以eV 为单位），总能量为9eV的 自由电子与处于基态的汞原子碰撞，碰 撞之后电子所具有的能量（以eV为单位） 可能值是什么？（允许忽略汞原子动量
第二章习题课
本章内容回顾
卢瑟福的原子核式结构不能解释原子的稳定性 同一性和再生性，也不能解释原子的线状光谱特征， 因此玻尔在卢瑟福核式结构模型基础上并结合巴尔末 等提出的氢原子光谱公式，加入了量子化条件，提出 了关于氢原子模型理论的三个假设，成功地解释了氢 原子以及类氢原子光谱.索末菲将波尔理论的圆形轨道 推广为椭圆轨道并引入了相对论修正,可以解释实验中 观察到的氢原子光谱的精细结构.

｛ Ze2 4 0r 2

 me

v2 r



rn



n2 Z

 4 02
me e 2



n2 Z

r1

L  mevr  n

vn



Z n

(c)



Z n

v1

En

  1 Ze2
2 4 0rn





1 2

me

(c

Z n

)

2





1 2

me

vn2



Ek



Ep 2

 Z 2hcT (n)  Z 2hc R n2

即考虑原子核的运动,对里德伯常数修正,将公式中电 子的质量换为电子与原子核的折合质量.

波尔理论的实验验证:(1)氢及类氢光谱; (2)弗兰克-赫兹实验证实了能级量子化

波尔模型的推广:波尔-索末菲模型

考虑相对论修正

En



Ek

 Ep

 (m  m0 )c2



Ze2
4 0rn

 (m  m0 )c2

2

3．广义巴尔末公式，

式中：

是波数 ， 当m=1 时，公式描述的是氢莱原曼子系

的

，对于该线系，n的取值2范,3围,4是....

n=________

4．按玻尔理论，原子只能处于一系列 不连续 的稳定
状态，其中能量最低的定态称为 基态 ，高于此态 的态称为 激发态 。

5.夫兰克-赫兹实验中用 电子 碰撞原子， 测定了使原子激发的“激发电势”，从而证实了 原子内部能量是 量子化的 。

C. 总能量减少，动能增加，加速度增加，线速度增加；

D. 总能量减少，动能增加，加速度减少，线速度减少。

6．氢原子由n=1的基态被激发到n=4的状态后，由于

不稳定又向低能级跃迁，则下列

选项中哪个是正。 确的？

[ B]

（A） 可能辐射出的光子最大能量是13.6eV；

（B） 可能辐射出六种不同能量的光子；

Rhc=13.6eV

与里德伯公式比较

~  1 

 Z 2R( 1 n2

 1) n'2

可得里德伯常数

R  me (c)2  2 2e4me

2hc

(4 0 )2 ch3

R=109737.315cm-1=1.09737315nm-1

考虑核运动后的R的表达式

M RA  R M  me
6.在正电子与负电子形成的电子偶素中，正电子与 负电子绕它们共同的质心的运动，在n = 2的状态， 电子绕质心的轨道半径等于 _0_._4_24nm。

rn



n2 Z



4 02 e 2

7.电子与室温下氢原子相碰撞，欲使氢原子激发，
电子的动能至少为 10._2____eV。

8．某类氢离子的巴尔末系和赖曼系主线的波长差 等于133.7nm，则该类氢离子的原子序数为

量子假设的实验证实：黑体辐射和光电效应
普朗克为了解释黑体辐射实验，引入了能量交换量子 化的假说.

爱因斯坦发展了普朗克的假说,引入了光量子的概念, 成功解释了光电效应.

hv



1 2

mvmax2

 W脱出



Tmax



波尔为解释氢原子光谱提出三个基本假设: (1)定态假设,(2)频率条件,(3)轨道角动量量子化. 并在此基础了推出轨道半径,能量量子化等一系列结论

（B）-3.4eV

（C）-6.8eV

（D）-27.2eV

10.欲使电子与处于基态的锂离子Li++发生非弹性

散射，电子具有的动能至少为多少？ [ C ]

（A）10.2eV

（B）40.8eV

（C）91.8eV

（D）122.4eV

二、填空题
1.普朗克提出的量子假说，解决了经典物理在 ____黑_ 体辐射 问题上所遇到的困难。
的变化）。 [ C]
A. 0.2, 1.4, 4.1； B. 2.3, 3.5, 4.1； C. 0.2, 2.3, 4.1； D. 1.4, 0.2, 3.5。

9．氢原子的基态能量约为-13.6eV，则电子偶素的

基态能量为多少（电子偶素由一个电子和一个束缚

态的正电子组成）？

[ C]

（A）-1.2eV

2．铯的逸出功为1.9eV，则铯的光电效应阈频率

为 4.581014Hz，阈值波长为 6550Å ；如果要得

到能量为1.5eV的光电子，必须使用波长为_3_64_7_Å__

的光照射。





h 0



hc
0



0



hc


h  h c  1 mv2      hc  ...

2

  1 mv2



Z 2 2
n2

mc2

 (m  m0 )c2  mc2  m0c2 ( 1   2 1)

  m0c2 ( Z )2[1  1 ( Z )2 ]

2n

4n

一、选择题:

1. 已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时

形成类似于氢原子的结构的“正电子素”，那么

该“正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线

的波长应为： [A．3/(8R]) C) 8/(3 R )

C
B) 3/(4R) D) 4/(3R)

2.处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，可能发出

的谱总数为：

【B 】

A.4; B.6; C.8; D.12.

3.欲使处于激发态的氢原子发出H线，则至少需

提供多少能量（eV）?

[B ]

A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4