單元十二_氫光譜_玻爾氫原子理論_波粒二象性

1、單元十二 氫光譜 玻爾氫原子理論 波粒二象性一、選擇題1. 使氫原子中電子從的狀態(tài)電離，至少需要供給的能量為 C (已知基態(tài)氫原子的電離能為)。(A) (B) (C) (D) 2. 由氫原子理論，當(dāng)氫原子處于的激發(fā)態(tài)時(shí)，可發(fā)射 C (A)一種波長(zhǎng)的光 (B)兩種波長(zhǎng)的光 (C) 三種波長(zhǎng)的光 (D)各種波長(zhǎng)的光 3. 電子顯微鏡中的電子從靜止開始通過電勢(shì)差為的靜電場(chǎng)加速后，其德布羅意波長(zhǎng)是 ，則約為 D (A)150 V (B) 330 V (C) 630 V (D) 940 V (，電子靜止質(zhì)量)4. 若粒子(電量為)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為均勻磁場(chǎng)中沿半徑為的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，則 粒子的德布羅意波長(zhǎng)是A

2、 (A) (B) (C) (D) 5. 如圖所示，一束動(dòng)量為的電子，通過縫寬為 的狹縫，在距離狹縫為處放置一熒光屏，屏上衍射圖樣中央最大寬度等于 D (A) (B) (C) (D)6. 根據(jù)氫原子理論，若大量氫原子處于主量子數(shù) n = 5的激發(fā)態(tài)，則躍遷輻射的譜線中屬于巴耳末系的譜線有 B (A) 1條 (B) 3條 (C) 4條 (D) 10條 二、填空題7. 設(shè)大量氫原子處于的激發(fā)態(tài)，它們躍遷時(shí)發(fā)射出一簇光譜線這簇光譜線最多可能有 6 條。8. 當(dāng)一質(zhì)子俘獲一個(gè)動(dòng)能的自由電子，組成一基態(tài)氫原子時(shí)，所發(fā)出的單色光頻率是。9. 被激發(fā)到的狀態(tài)的氫原子氣體發(fā)出的輻射中，有2條非可見光譜線。10.

3、 能量為的光子從處于基態(tài)的氫原子中打出一光電子，則該電子離原子核時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度為。11. 一質(zhì)量為的子彈，以的速度飛行，它的德布羅意波長(zhǎng)為，所以子彈不顯示波動(dòng)性。12. 一束帶電粒子經(jīng)電勢(shì)差加速后，其德布羅意波長(zhǎng)為，已知此帶電粒子的電量與電子電量值相等，則此粒子的質(zhì)量為。三、判斷題13. 實(shí)物粒子與光子一樣，既具有波動(dòng)性，亦具有粒子性 對(duì)14. 光子具有波粒二象性，電子只具有粒子性。錯(cuò)15. 德布羅意認(rèn)為實(shí)物粒子既具有粒子性，也具有波動(dòng)性。對(duì)16. 氫原子中的電子是在作確定的軌道運(yùn)動(dòng)，軌道是量子化的。錯(cuò)17. 根據(jù)氫原子的量子力學(xué)理論，只能得出電子出現(xiàn)在某處的概率，而不能斷言電子在某處出現(xiàn)。對(duì)四

4、、計(jì)算題18. 氫原子光譜的巴耳末線系中，有一光譜線的波 長(zhǎng)為 ，試求：(1)與這一譜線相應(yīng)的光子能量為多少電子伏 特；(2)該譜線是氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)產(chǎn)生的，和各為多少?(3)最高能級(jí)為的大量氫原子，最多可以發(fā) 射幾個(gè)譜線系、共幾條譜線。請(qǐng)?jiān)跉湓幽芗?jí)圖中表示出來，并說明波長(zhǎng)最短的是哪一條譜線。解：與波長(zhǎng)為對(duì)應(yīng)的光子的能量：巴耳末光譜線系： ，將，代入得到：，即該譜線是氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)產(chǎn)生的。根據(jù)里德伯里茲并合原則：，.能級(jí)為的大量氫原子，最多可以發(fā)射4個(gè)譜線系，即，共10條譜線（如圖所示）波長(zhǎng)最短的一條譜線（賴曼系）：, .19. 當(dāng)氫原子從某初始狀態(tài)躍遷到激發(fā)能（從基態(tài)到激發(fā)態(tài)

5、所需的能量）為 的狀態(tài)時(shí)，發(fā)射出光子的波長(zhǎng)是。該初始狀態(tài)的能量和主量子數(shù)。解：設(shè)激發(fā)能為的能級(jí)為，設(shè)初始狀態(tài)的能級(jí)為，根據(jù)題意，將，和代入得到：由， ，氫原子初始狀態(tài)的能量：，主量子數(shù)20. 低速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子和粒子，若它們的德布羅意波長(zhǎng)相同，求它們的動(dòng)量之比和動(dòng)能之比（它們的質(zhì)量比） 解： 因 , 故 又 , 故 21. 假如電子運(yùn)動(dòng)速度與光速可以比擬，則當(dāng)電子的動(dòng)能等于它靜止能量的2倍時(shí)，其德布羅意波長(zhǎng)為多少？ (普朗克常量，電子靜止質(zhì)量) 解：若電子的動(dòng)能是它的靜止能量的兩倍，則： 故： 由相對(duì)論公式 有解得 德布羅意波長(zhǎng)為： 22. 粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中沿半徑為的圓形軌道運(yùn)動(dòng)。(1)試計(jì)算其德布羅意波長(zhǎng),(