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1、航帆教育随堂知识题库1第二章第二章 原子的量子态：玻尔模型原子的量子态：玻尔模型一、学习要点一、学习要点： 1 背景知识 (1)黑体辐射：黑体、黑体辐射、维恩位移律、普朗克黑体辐射公式、能量子假说 (2)光电效应：光电效应、光电效应实验规律、爱因斯坦方程、光量子（光子）(3)氢原子光谱：线状谱、五个线系（记住名称、顺序） 、广义巴尔末公式、2211()Rnn%光谱项、并合原则： 2nRnT( )( )T nT n%2.玻尔氢原子理论： (1)玻尔三条基本假设的实验基础和内容（记熟） (2)圆轨道理论（会推导）：氢原子中假设原子核静止，电子绕核作匀速率圆周运动;；222 200 002244,0
2、.053ZZn eenrnaanmmem ehh 1371 4,ZZ 40202 ce nc ne ce nhh ，2，3， 242 2 222 0ZZ1()42e nmeR hcEhcT nnn hn(3)实验验证：（a）氢原子五个线系的形成 (会推导）24 2 2322 0211,Z ()(4)em eRRh cnn%非量子化轨道跃迁 21()2nhmvEE（b）夫朗克赫兹实验：原理、装置、.结果及分析；原子的电离电势、激发电势3.类氢离子（,正电子偶素，原子等）Li,He(1) He+光谱:毕克林系的发现、波数公式、与氢原子巴耳末系的异同等 (2)理论处理：计及原子核的运动，电子和原子核
3、绕共同质心作匀速率圆周运动, 正负电荷中心之距.eem m mmZenrn222 04h能量，里德伯常数变化2242 202Z)41(neEnh 11A eRRm m (3)重氢（氘）的发现 4.椭圆轨道理论索末菲量子化条件为整数qqnhnpdq,，annbnemanemEnpe n ,Z4,2Z)41(,2 22 0 2242 20hhhnnn, 3 , 2 , 1;, 3 , 2 , 1LL一定，一定，长半轴一定，有个短半轴，有个椭圆轨道（状态） ，即为度简并。nnEnnnEn航帆教育随堂知识题库25 旧量子论中的两个量子数 n,的名称、取值范围、物理量表达式n名 称取 值物理量表达式nn
4、6玻尔对应原理及玻尔理论的地位二、基本练习二、基本练习 （一）教材习题：杨书 P71-72 ：21、22、23、24、29、210、213、214 （二）第二章自测第二章自测云南师范大学云南师范大学 20092010 学年学年_原子物理学（2）自测卷自测卷学院_专业 _年级_学号_ 姓名_考试方式：闭卷考 考试时量：120 分钟 试卷编号：（A、B、C 卷）：A 卷题号一二三总分评阅人得分1选择题（从选择题（从 A、B、C 和和 D 中选一，在题号上打中选一，在题号上打“”“” ，每题，每题 2 分，共分，共 42 分）分）(1)若氢原子被激发到主量子数为 n 的能级,当产生能级跃迁时可能发生
5、的所有谱线总条数应为： An-1 B .n(n-1)/2 C .n(n+1)/2 D .n (2)氢原子光谱赖曼系和巴耳末系的系线限波长分别为： A.R/4 和 R/9 B.R 和R/4 C.4/R 和 9/R D.1/R 和 4/R (3)氢原子赖曼系的线系限波数为 R,则氢原子的电离电势为： A3Rhc/4 B. Rhc C.3Rhc/4e D. Rhc/e (4)氢原子基态的电离电势和第一激发电势分别是： A13.6V和10.2V B 13.6V 和-10.2V C.13.6V 和 3.4V; D. 13.6V 和-3.4V(5)由玻尔氢原子理论得出的第一玻尔半径的数值是：0aA.5.2
6、9m B.0.52910-10m C. 5.2910-12m D.52910-12m1010(6)根据玻尔理论,若将氢原子激发到 n=5 的状态,则： A.可能出现10条谱线，分别属四个线系 B.可能出现 9 条谱线，分别属 3 个线系 C.可能出现 11 条谱线，分别属 5 个线系 D.可能出现 1 条谱线，属赖曼系(7)欲使处于基态的氢原子发出线，则至少需提供多少能量（eV）?H航帆教育随堂知识题库3A.13.6 B.12.09 C.10.2 D.3.4 (8)氢原子被激发后其电子处在第四轨道上运动,按照玻尔理论在观测时间内最多能看到几条线？ A.1 B.6 C.4 D.3 (9)氢原子光
7、谱由莱曼、巴耳末、帕邢、布喇开系帕邢、布喇开系组成.为获得红外波段红外波段原子发射光谱,则轰击基态氢基态氢 原子原子的最小动能为: A .0.66 eV B.12.09eV C.10.2eV D.12. 75eV (10)用能量为 12.7eV 的电子去激发基态氢原子时,受激氢原子向低能级跃迁时最多可能出现几条光谱 线（不考虑自旋） ； A.3 B.10 C.1 D.4(11)有速度为 1.875的自由电子被一质子俘获,放出一个光子而形成基态氢原子,则光子的频m/s106率（Hz）为:A3.310 B.2.410 C.5.710 D.2.11015151516(12)按照玻尔理论基态氢原子中电
8、子绕核运动的线速度约为光速的： A.1/10 倍 B.1/100 倍 C .1/137倍 D.1/237 倍 （13）已知一对正负电子绕其共同的质心转动会暂时形成类似于氢原子的结构的“正电子素”那么该 “正电子素”由第一激发态跃迁时发射光谱线的波长应为：A3 /8 B.3/4 C.8/3 D.4/3RRRR(14)电子偶素是由电子和正电子组成的原子，基态电离能量为： A.-3.4eV B.+3.4eV C.+6.8eV D.-6.8eV (15)根据玻尔理论可知，氦离子 He+的第一轨道半径是：A2B. 4C. /2 D. /40a0a0a0a(16)一次电离的氦离子 He+处于第一激发态（n
9、=2）时电子的轨道半径为： A.0.5310-10m B.1.0610-10m C.2.1210-10m D.0.2610-10m (17)假设氦原子（Z=2）的一个电子已被电离，如果还想把另一个电子电离，若以 eV 为单位至少需 提供的能量为： A54.4 B.-54.4 C.13.6 D.3.4 (18）在 He+离子中基态电子的结合能是： A.27.2eV B.54.4eV C.19.77eV D.24.17eV (19)夫赫实验的结果表明： A 电子自旋的存在； B原子能量量子化 C 原子具有磁性； D 原子角动量量子化(20）夫赫实验使用的充气三极管是在： A.相对阴极来说板极上加正
10、向电压,栅极上加负电压 B.板极相对栅极是负电压,栅极相对阴极是正电压 C.板极相对栅极是正电压,栅极相对阴极是负电压 D.相对阴极来说板极加负电压,栅极加正电压 (21）处于基态的氢原子被能量为 12.09eV 的光子激发后,其轨道半径增为原来的 A4 倍 B.3 倍 C.9倍 D.16 倍2 2简答题（共简答题（共 2020 分，每题各分，每题各 4 4 分）分） （1）19 世纪末经典物理出现哪些无法解决的矛盾？（1999 长春光机所） （2）用简要的语言叙述玻尔理论，并根据你的叙述导出氢原子基态能量表达式.（1998 南开大学） （3）写出下列物理量的符号及其推荐值（用国际单位制）：真
11、空的光速、普朗克常数、玻尔半径、 玻尔磁子、玻尔兹曼常数、万有引力恒量. （2000 南开大学）航帆教育随堂知识题库4（4）解释下列概念：光谱项、定态、简并、对应原理. （5）简述玻尔对原子结构的理论的贡献和玻尔理论的地位与不足.3计算题（共计算题（共 3838 分，其中第分，其中第 1 1、2 2、3 3 小题每题各小题每题各 1010 分，第分，第 4 4 小题小题 8 8 分。要求写出必要的分。要求写出必要的 文字说明、计算公式和重要演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得文字说明、计算公式和重要演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得 分。分。 ） (1
12、)单色光照射使处于基态的氢原子激发,受激发的氢原子向低能级跃迁时可能发出 10 条谱线.问: 入射光的能量为多少？其中波长最长的一条谱线的波长为多少？（hc=12400eV） (2)已知一对正负电子绕共同质心转动会形成类似氢原子结构-正电子素.试求： 正电子素处于基态时正负电子间的距离；n=5 时正电子素的电离能（已知玻尔半径=0.529）.0a(3)氢原子巴尔末系的第一条谱线与 He+离子毕克林系的第二条谱线(64)两者之间的波长差是多少?(RH=1.0967810-3 , RHe=1.0972210-3 ) (4)在天文上可观察到氢原子高激发态之间的跃迁,如与之间,请计算此跃迁的波长和频108n109n 率. (1997.中科院)附加题附加题( (共共 1010 分分) )(5) He+离子毕克林系的第一条谱线的波长与氢原子的巴耳末系线相近. 为使基态的 He+离子激H发并发出这条谱线,必须至少用多大的动能的电子去轰击它?(2001.中科院)
