2016-2017学年高中物理第3章原子世界探秘3.3量子论视野下的原子模型学业分层测评沪科版选修3-5

图3-3-6

色光 光子能量 范围(eV) 红 1.61～ 2.00 橙 2.00～ 2.07 黄 2.07～ 2.14 绿 2.14～ 2.53 蓝—靛 2.53～ 2.76 紫 2.76～ 3.10 处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为________、________.

【解析】 由七种色光的光子的不同能量可知，可见光光子的能量范围在1.61～3.10 eV，故可能是由第4能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，ΔE1＝－0.85－(－3.40) eV＝2.55 eV，即蓝—靛光；也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，ΔE2＝－1.51－(－3.40) eV＝1.89 eV，即红光.

【答案】 红 蓝—靛

10.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，设碰撞中损失的能量全部被静止的氢原子吸收.

图3-3-7

(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图3-3-7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？ 【解析】 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

121212

mv0＝mv＋mv＋ΔE② 22212

mv0＝Ek③ 2

Ek＝13.6 eV

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解①②③④得，ΔE＝·mv0＝6.8 eV

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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. 【答案】 不能 (2)27.2 eV