原子物理 习题2

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 （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
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； 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； （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
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 。 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 ____ nm。 0.424
n 4 0 rn 2 Z e
2 2 2 2
(m m0 )c 2 m c2 m0 c 2 ( 1 2 1) m 0 c Z 2 1 Z 2 ( ) [1 ( ) ] 2 n 4 n
2
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： C [ A．3/(8R]) B) 3/(4R) C) 8/(3 R ) 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.
M 考虑核运动后的R的表达式 RA R M me
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
Ze Z 2 2 E n E k E p ( m m 0 )c ( m m0 )c 2 m c 4 0 rn n
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.
1 2 hv mv max W脱出 Tmax 2
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
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。 2．铯的逸出功为1.9eV，则铯的光电效应阈频率 14Hz 4.58 10 为 ，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______ 3647Å 的光照射。 c hc h 0 h 0
0

1 2 h h mv 2
c
hc ... 1 2 mv 2
3．广义巴尔末公式， 式中： 波数 ， 当m=1 时，公式描述的是氢原子 是 莱曼系 的 ，对于该线系，n的取值范围是 2,3,4.... 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 。
。
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 的变化）。 [ C ]
2 2
Z Z v n (c) v1 n n
1 1 1 2 ~ 与里德伯公式比较 Z R( 2 2 ) n n'
可得里德伯常数
me (c) R 2hc
2
2 e me 2 3 (4 0 ) ch
2 4
R=109737.315cm-1=1.09737315nm-1
2
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。
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 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
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n 2 4 0 2 n 2 rn r1 2 Z me e Z
1 Ze 2 1 Z 2 En me (c ) 2 4 0 rn 2 n Ep 1 2 me v n E k 2 2 R Z hcT (n) Z hc 2 n Rhc=13.6eV