2016屆高三物理量子論初步
c.只有②③正確 d.只有④正確
解:該容器內的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子,說明這時氫原子處于第三能級。根據玻爾理論應該有hν3=e3- e1,hν1=e3- e2,hν2=e2- e1,可見hν3= hν1+ hν2= h(ν1+ν2),所以照射光子能量可以表示為②或③,答案選c。
【例7】現有1200個氫原子被激發到量子數為4的能級上,若這些受激氫原子最后都回到基態,則在此過程中發出的光子總數是多少?假定處在量子數為n的激發態的氫原子躍遷到各較低能級的原子數都是處在該激發態能級上的原子總數的 。
a.1200 b. c.2200 d.24 00
解:畫出示意圖,分步計算,不難得出結論①400個,②400個,③400個,④200個,⑤200個,⑥200個,⑦400個,共2200個。
3.原子光譜
在人們了解原子結構以前,就發現了氣體光譜。和白光形成的連續光譜不同,稀薄氣體通電后發出的光得到的光譜是不連續的幾條亮線,叫做線狀譜。
因為各種原子的能級是不同的,它們的線狀譜也就不會完全相同。因此把這些線狀譜叫做原子光譜。利用原子光譜可以鑒別物質,分析物體的化學組成。
玻爾理論能夠很好地解釋氫的原子光譜。根據hν=em-en計算出的頻率跟實驗中觀察到的線狀譜對應的頻率恰好相同。
4.玻爾理論的局限性
玻爾理論成功地解釋了氫光譜的規律,它的成功是因為引進了量子理論(軌道量子化、能量量子化)。但用它解釋其它元素的光譜就遇到了困難,它的局限性是由于它保留了過多的經典物理理論(牛頓第二定律、向心力、庫侖力等)。
5.量子力學
為了解決這種困難,需要建立更加徹底的量子理論,這就是量子力學。在量子力學種所謂電子繞核運行的軌道,實際上只是電子出現概率密度較大的位置。如果用疏密不同的點表示電子在各個位置出現的概率,畫出的圖形叫做電子云。
規律方法 1.正確理解光電效應規律
【例8】如圖,當電鍵s斷開時,用光子能量為2.5ev的一束光照射陰極k,發現電流表讀數不為零。合上電鍵,調節滑線變阻器,發現當電壓表讀數小于0.60v時,電流表讀數仍不為零;當電壓表讀數大于或等于0.60v時,電流表讀數為零。由此可知陰極材料的逸出功為
a.1.9ev b.0.6ev c.2.5ev d.3.1ev
解:電流表讀數剛好為零說明剛好沒有光電子能夠到達陽極,根據動能定理,光電子的最大初動能剛好為0.6ev。由ek= hν-w可知w=1.9 ev。選a。
【例9】如圖所示為倫琴射線管的示意圖, k為陰極鎢絲,發射的電子初速度為零,a為對陰極(陽極),當ak之間加直流電壓u=30kv時,電子初加速打在對陰極為上,使之發出倫琴射線,設電子的動能全部轉化為倫琴射線的能量。試求: