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1、第十五章 第1单元 波粒二象性、原子结构、氢原子光谱1在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开一个角度，如图1515所示，这时锌板带_电，指针带_电2已知金属铯的逸出功为1.9 eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大初动能为1.0 eV，求入射光的波长应为多少？3如图1516所示，氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图1516中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图4卢瑟福和他的助手做粒子轰击金箔实验，获得了
2、重要发现(1)关于粒子散射实验的结果，下列说法正确的是 ()A证明了质子的存在B证明了原子核是由质子和中子组成的C证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动(2)在粒子散射实验中，现有一个粒子以2.0107 m/s的速度去轰击金箔后，若金原子的核电荷数为79.求该粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为Epk，粒子质量为6.641027 kg)5在氢原子中，如果电子从r10.531010 m的轨道上，由于获得能量而进入r22.121010 m的轨道上做匀速圆周运动，求在该轨道上电子的动能是多少？(k9.010
3、9 Nm2/C2)6氢原子第n能级的能量为En，其中E1是基态能量，而n1,2，若一氢原子发射能量为E1的光子后处于比基态能量高出E1的激发态，则氢原子发射光子前、后分别处于第几能级？7氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为R()(n4,5,6，)，R1.10107 m1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：(1)n6时，对应的波长；(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n6时，传播频率为多大？8已知某金属表面接受波长为和2的单色光照射时，释放出光电子的最大初动能分别为30 eV和10 eV，求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多少？(为
4、未知量)9一速度为v的高速粒子(24He)与同方向运动的氖核(1020Ne)发生弹性正碰，碰后粒子恰好静止求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正)10(1)下列关于光具有波粒二象性的叙述中正确的是 ()A光的波动性与机械波、光的粒子性与质点都是等同的B大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性C光有波动性又有粒子性，是互相矛盾的，是不能统一的D光的频率越高，波动性越显著(2)试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小第十五章 第1单元 波粒二象性、原子结构、氢原子光谱【参考答案与详细解析】1 解析：在光电效应实验中，锌板因逸出电子带正电，验电器由于与锌
5、板接触也带正电，其指针也带正电答案：正正2解析：根据光电效应方程EkhW0可得入射光的频率为由c可得入射光的波长为 m4.3107 m.答案：4.3107 m3解析：氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，满足hEnE22.55 eVEnhE20.85 eV，所以n4.基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供：EE4E112.75 eV跃迁图见下图答案：12.75 eV见解析图4解析：(1)粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对，A、B错玻尔发现了电子轨道量子化，D错(2)粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离
6、为d，mv2kd m2.71014 m.答案：(1)C(2)2.71014 m5解析：由于电子与原子核间的库仑力充当向心力，则k所以Ekmv2 J5.41019 J.答案：5.41019 J6解析：设氢原子发射光子前、后分别处于第l与第m能级，则依题意有E1E1E1解得：m2，l4.答案：427解析：(1)根据帕邢系公式R()，当n6时，得1.09106 m.(2)帕邢系形成的谱线在红外线区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c3108 m/s，由c得 Hz2.751014 Hz.答案：(1)1.09106 m(2)3108 m/s2.751014 Hz8解析：设此种金属的
7、逸出功为W0，极限波长为0.由爱因斯坦光电效应方程：hW0Ek1，hW0Ek2，hW0可得：01.24107 m.答案：1.24107 m9解析：设粒子与氖核的质量分别为m与mNe，氖核在碰撞前后的速度分别为vNe与vNe由动量守恒与机械能守恒定律，有mvmNevNemNevNe mv2mNevNe2mNevNe2 解得vNev vNev 已知 将式代入式得：vNev，vNev.答案：vv10解析：(1)光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质的区别，A选项错大量光子显示波动性，个别光子显示粒子性，B选项对光是把粒子性和波动性有机结合在一起的矛盾统一体，C选项错光的频率越高，粒子性越显著，D选项错故选B.(2)粒子的动量p，物质波的波长由mnme，知pnpe，则ne.答案：(1)B(2)ne7用心 爱心 专心
