第二章 原子的能級(jí)和輻射

第二章原子的能級(jí)和輻射一、選擇題若氫原子被激發(fā)到主量子數(shù)為n的能級(jí)，當(dāng)產(chǎn)生能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出的所有譜線的總條數(shù)應(yīng)為:A.n-1;B.n(n-1)/2C.n(n+1)/2D.n光譜項(xiàng)T(n)與能級(jí)En的關(guān)系是：A.T(n)=—n B.T(n)= nC.T(n)=——D.T(n)=—-nhc Rhc E hcn氫原子基態(tài)的電離電勢(shì)和第一激發(fā)電勢(shì)分別是：A.13.6V和10.2VB.-13.6V和-10.2VC.13.6V和3.4V D.-13.6V和-3.4V氫原子被激發(fā)后，其電子處在第四個(gè)軌道(n=4)上運(yùn)動(dòng)，按波爾理論，在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，最多能看到幾條譜線：A.1條；B.6條；C.4條；D.3條若賴曼系、帕邢系和巴耳末系第一條譜線的波長(zhǎng)分別為入賴，入帕和、，則他們之間滿足：A.入次帕湖巴B.入賴或帕或巴C.入賴＜入巴或帕D.入巴＜入賴或帕弗蘭克一赫茲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明：電子自旋的存在； B.原子能量的量子化；C.原子具有磁距；D.原子角動(dòng)量量子化。氫原子光譜賴曼系和巴耳末系的系線限波長(zhǎng)分別為：A.R/4和R/9B.R和R/4C.4/R和9/RD.1/R和4/R氫原子賴曼系的線系限波數(shù)為R,則氫原子的電離電勢(shì)為：A.3Rhc/4B.RhcC.3Rhc/4eD.Rhc/e由玻爾氫原子理論得出的第一玻爾半徑。0的數(shù)值是：A.5.29x10—10m B.0.529x10-10m C.5.29x10-12m D.529x10-12m根據(jù)玻爾理論，若將氫原子激發(fā)到n=5的狀態(tài)，則：A.可能出現(xiàn)10條譜線，分別屬四個(gè)線系 B.可能出現(xiàn)9條譜線，分別屬3個(gè)線系C.可能出現(xiàn)11條譜線，分別屬5個(gè)線系 D.可能出現(xiàn)1條譜線，屬賴曼系欲使處于基態(tài)的氫原子發(fā)出H以線，則至少需提供多少能量(eV)?A.13.6B.12.09C.10.2D.3.4氫原子光譜由萊曼、巴耳末、帕邢、布喇開(kāi)系..組成.為獲得紅外波段原子發(fā)射光譜，則轟擊基態(tài)氫原子的最小動(dòng)能為：A.0.66eVB.12.09eV C.10.2eV D.12.57eV用能量為12.7eV的電子去激發(fā)基態(tài)氫原子時(shí)，受激氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可能出現(xiàn)幾條光譜線(不考慮自旋)；A.3 B.10 C.1 D.4有速度為1.875x106m/s的自由電子被一質(zhì)子俘獲，放出一個(gè)光子而形成基態(tài)氫原子，則光子的頻率(Hz)為：A.3.3*1015；B.2.4X1015； C.5.7X1015；A.3.3*1015；按照玻爾理論基態(tài)氫原子中電子繞核運(yùn)動(dòng)的線速度約為光速的:A.1/10倍B.1/100倍C.1/137倍D.1/237倍玻爾磁子R為多少焦耳/特斯拉？BA.0.927x10-19B.0.927x10-21 C.0.927x10-23 D.0.927x10』已知一對(duì)正負(fù)電子繞其共同的質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)暫時(shí)形成類似于氫原子的結(jié)構(gòu)的正電子素那么該正電子素由第一激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射光譜線的波長(zhǎng)應(yīng)為：A.3皚/8 B.3七/4 C.8/3R^ D.4/3R^當(dāng)N-子（帶有一個(gè)單位負(fù)電荷）通過(guò)物質(zhì)時(shí)，有些在核附近的軌道上將被俘獲而形成N-原子，那么^-原子基態(tài)軌道半徑與相應(yīng)的電子軌道半徑之比為（^-子的質(zhì)量為m=206me）A.1/206 B.1/（206）2 C.206 D.2062電子偶素是由電子和正電子組成的原子，基態(tài)電離能量為：A.-3.4eVB.+3.4eVC.+6.8eVD.-6.8eV根據(jù)玻爾理論可知，氦離子He+的第一軌道半徑是：A.2a0 B.4a0 C.a0/2 D.a0/4一次電離的氦離子He+處于第一激發(fā)態(tài)（n=2）時(shí)電子的軌道半徑為：A.0.53x10-10m B.1.06x10-10m C.2.12x10-10m D.0.26x10-10m假設(shè)氦原子（Z=2）的一個(gè)電子已被電離，如果還想把另一個(gè)電子電離，若以eV為單位至少需提供的能量為：A.54.4B.-54.4C.13.6D.3.4在He+離子中基態(tài)電子的結(jié)合能是：A.27.2eVB.54.4eVC.19.77eVD.24.17eV夫一赫實(shí)驗(yàn)使用的充氣三極管是在：相對(duì)陰極來(lái)說(shuō)板極上加正向電壓，柵極上加負(fù)電壓；板極相對(duì)柵極是負(fù)電壓，柵極相對(duì)陰極是正電壓；板極相對(duì)柵極是正電壓，柵極相對(duì)陰極是負(fù)電壓；相對(duì)陰極來(lái)說(shuō)板極加負(fù)電壓，柵極加正電壓處于基態(tài)的氫原子被能量為12.09eV的光子激發(fā)后，其軌道半徑增為原來(lái)的A.4倍B.3倍C.9倍D.16倍根據(jù)玻爾理論，氫原子處于基態(tài)吸收入1=1026A的光子后電子的軌道磁矩為原來(lái)的幾倍：A.3；B.2；C.不變；D.9二、簡(jiǎn)答題根據(jù)波爾理論，氫原子以及其他原子中的電子在一系列軌道上運(yùn)動(dòng)以及發(fā)生躍遷時(shí)，所遵循的普遍規(guī)律是什么？類氫氦離子He4光譜中的畢克林系和氫原子的巴耳末系非常相似，但也有兩點(diǎn)不同，試說(shuō)明是哪兩點(diǎn)？并解釋原因。19世紀(jì)末經(jīng)典物理出現(xiàn)哪些無(wú)法解決的矛盾？簡(jiǎn)述玻爾理論，并導(dǎo)出氫原子基態(tài)能量表達(dá)式.

寫(xiě)出下列物理量的符號(hào)及其推薦值（用國(guó)際單位制）：真空的光速、普朗克常數(shù)、玻爾半徑、玻爾磁子、玻爾茲曼常數(shù)、萬(wàn)有引力恒量.解釋下列概念：光譜項(xiàng)、定態(tài)、簡(jiǎn)并、電子的軌道磁矩、對(duì)應(yīng)原理.簡(jiǎn)述玻爾對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理論的貢獻(xiàn)和玻爾理論的地位與不足.三、計(jì)算題1.2.3.單色光照射使處于基態(tài)的氫原子激發(fā),受激發(fā)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可能發(fā)出10條譜線,問(wèn):1.2.3.入射光的能量為多少？其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的一條譜線的波長(zhǎng)為多少？（hc=12400eV?A）已知一對(duì)正負(fù)電子繞共同質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)形成類似氫原子結(jié)構(gòu)-正電子素,試求:正電子素處于基態(tài)時(shí)正負(fù)電子間的距離；n=5時(shí)正電子素的電離能（已知玻爾半徑a0=0.529A）.不計(jì)電子自旋當(dāng)電子在垂直于均勻磁場(chǎng)B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),試用玻爾理論求電子動(dòng)態(tài)軌道半徑和能級(jí)（提示：E-2mv2-%?B；h=南nP^=湖）4.氫原子巴爾末系的第一條譜線與He+離子畢克林系的第二條譜線（6-4）兩者之間的波長(zhǎng)差是多少？（Rh=1.09678x10-3A,RHe=1.09722x10-3A）設(shè)氫原子光譜的巴耳末系的第一條譜線H以的波長(zhǎng)為人以，第二條譜線H^的波長(zhǎng)為人&，試證明：帕邢系的第一條譜線的波長(zhǎng)為『f入a—%一個(gè)光子電離處于基態(tài)的氫原子,被電離的自由電子又被氦原子核俘獲，形成處于n=2能級(jí)的氦離子He+,同時(shí)放出波長(zhǎng)為500nm的光子，求原入射光子的能量和自由電子的動(dòng)能,并用能級(jí)圖表示整個(gè)過(guò)程.在天文上可觀察到氫原子高激發(fā)態(tài)之間的躍遷，如n=108與n=109之間，請(qǐng)計(jì)算此躍遷的波長(zhǎng)和頻率.He+離子畢克林系的第一條譜線的波長(zhǎng)與氫原子的巴耳末系Ha線相近.為使基態(tài)的He+離子激發(fā)并發(fā)出這條譜線,必須至少用多大的動(dòng)能的電子去轟擊它？試用光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)表示處于基態(tài)的氫原子中電子的速度、軌道半徑、氫原子的電離電勢(shì)和里德伯常數(shù).計(jì)算氫原子中電子從量子數(shù)為n的狀態(tài)躍遷到n-1的狀態(tài)時(shí)所發(fā)出譜線的頻率.處于基態(tài)的氫原子，受到一個(gè)能量為12.5電子伏特的電子碰撞而被激發(fā)。問(wèn)被激發(fā)的氫原子