人教版高中物理选修3-5同步练习：第18章《原子结构》测试题.docx

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牛顿第二定律m2g－q＝m2a，解得q＝

答案：(1)

U1dm2d?2d??g－t2?。 U1??

m1gdm2d?2d? (2)?g－2?

t?U0U1?

18．(7分)根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光的范围内波长最长的2条谱线，其波长分别为654.55×10 m和484.85×10 m，求所对应的n。

1?11?解析：根据巴耳末公式＝R?2－2?得 λ?2n?

1?11?7

－9＝1.10×10×?2－2?，所以n1＝3，

654.55×10?2n1?1?11?7

－9＝1.10×10×?2－2?，所以n2＝4。

484.85×10?2n2?答案：3 4

19．(7分)将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子。

(1)若要使n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？ (2)若用波长200 nm的紫外线照射氢原子，则电子飞到离核无穷远处的速度多大？(电子电量e＝1.6×10

－19

－9

－9

C，电子质量me＝0.91×10

－30

kg)

13.6

解析：(1)n＝2时，E2＝－2 eV＝－3.4 eV

2

所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n＝∞的轨道，n＝∞时，E∞＝0。

所以，要使处于n＝2激发态的原子电离，电离能为ΔE＝E∞－E2＝3.4 eV ΔE3.4×1.6×1014

ν＝＝ Hz＝8.21×10 Hz －34

h6.63×10(2)波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量

－19

E0＝hν＝6.63×10

－34

3×10－19

× J －9 J＝9.945×10200×10

－19

8

电离能ΔE＝3.4×1.6×10 J＝5.44×10

－19

J

12

由能量守恒hν－ΔE＝mv

2代入数值解得：ν＝1.1×10 m/s。 答案：(1)8.21×10 Hz (2)1.1×10 m/s

20．(7分)已知钠原子在A、B、C、D、E几个能级间跃迁，辐射光子的波长分别为：589 nm(B→A),330 nm(C→A),285 nm(D→A),514 nm(E→B)。试作出钠原子在这几个能量范围的能级图。作图时注意，表示能级的横线间的距离和相应能级差成正比，并在线旁以电子伏为

14

6

6

桑水

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单位标出这个能级的值(设最高能级为0)。

解析：根据ΔE＝，可以由辐射的波长得到几个能级差

hcλ

EB－EA≈2.1 eV EC－EA≈3.8 eV ED－EA≈4.4 eV EE－EB≈2.4 eV

在A、B、C、D、E五个能级中，A的能级最低，E的能级最高，由题意知EE＝0，由以上关系可依次求出各能级值，EB＝－2.4 eV，EA＝－4.5 eV，EC＝－0.7 eV，ED＝－0.1 eV，故可画出能级图如图所示。

答案：如解析图所示。

桑水