1、选择题 氢原子核外电子在能级间跃迁时发出a、b两种频率的光,经同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如甲、乙两图所示。若a 光是氢原子核外电子从n=3的能级向n=1的能级跃迁时释放的,则b光可能是(?)
A.从n=4的能级向n=3的能级跃迁时释放的
B.从n=3的能级向n=2的能级跃迁时释放的
C.从n=2的能级向n=1的能级跃迁时释放的
D.从n=4的能级向n=1的能级跃迁时释放的
参考答案:D
本题解析:双缝干涉图样相邻两条亮条纹间距,乙图间距小,乙图的光波长短,频率高,能极差值大,D对;
本题难度:简单
2、简答题 理论研究表明,微观粒子间的碰撞同样遵循动量守恒定律和能量守恒定律.现有一粒子?P与静止的处于基态的氢原子发生碰撞,碰后两者的速度相同.已知粒子P的质量是氢原子质量的k倍,如图所示是氧原子能级图.问粒子P碰前的动能最少多时,才有可能使氢原子从基态跃迁到激发态?
参考答案:由基态跃迁到第一激发态所需要的能量最少△E=10.2eV.
设氢原子质量为m,由动量守恒得kmv0=(k+1)mv
由能量守恒得12kmv20=12(k+1)mv2+△E
解得12kmv20=10.2(k+1)eV
答:粒子P碰前的最小动能10.2(k+1)eV.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 设氢原子由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出能量为E、频率为v的光子.氢原子( )
A.跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子
B.由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量大于E
C.由n=3的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4E
D.由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的频率大于v
参考答案:A、跃迁时辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差.故A错误.
B、因为n=2和n=1间的能级差大于n=3和n=2间的能级差,则由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量大于E.故B正确.
C、设基态的能量为E1,则n=2能级的能量为E14,n=3能级的能量为E19,则E?=E14-E19=5E136,所以E1=365E,由n=3跃迁到n=1辐射的光子能量为89E1=6.4E.故C正确.
D、因为n=4和n=3间的能级差小于n=3和n=2间的能级差,所以由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的频率小于v.故D错误.
故选BC.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 神舟七号宇宙飞船的航天员在准备出舱进行太空漫步时,意外发现舱门很难打开,有人臆测这可能与光压有关.已知光子的动能p、能量E与光速c的关系为E=pc,假设舱门的面积为1.0 m2,每平方公尺的舱门上每秒入射的光子能量为1.5 kJ,则舱门因反射光子而承受的力,最大约为多少牛顿?
( )
A.0.5×10-5
B.1.0×10-5
C.0.5×10-2
D.1.0×10-3
参考答案::B
本题解析::平方公尺即为平方米.光子被舱门反射前后,光子动量变化量最大为Δp=2p(垂直入射与反射时),又因为E=pc,即对应于光子入射的能量为E时光子的动量改变量为Δp=,取Δt时间内入射的所有光子作为研究对象,由题意知Δt内与舱门发生作用的光子总能量为E总=Δt×1.5 kJ,根据动量定理FΔt=Δp总有F===,则:F=N=1.0×10-5N,B正确.
本题难度:简单
5、选择题 (2011年湖南联考)许多物质在紫外线照射下能发出荧光,紫外线照射时,这些物质的原子先后发生两次跃迁,其能量变化分别为ΔE1和ΔE2,则下列说法正确的是( )
A.两次跃迁均向高能级跃迁,且ΔE1>ΔE2
B.两次跃迁均向低能级跃迁,且ΔE1<ΔE2
C.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且ΔE1>ΔE2
D.先向低能级跃迁,再向高能级跃迁,且ΔE1<ΔE2
参考答案:C
本题解析:选C.荧光为可见光,光子能量小于紫外线光子能量,由此确定ΔE1>ΔE2,原子先吸收紫外线后获得能量,向高能级跃迁,然后再跃迁到低能级,从而放出荧光,故选C.
本题难度:一般