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1、授课教师：马 跃指导教师：邓玉福1、填空：黑体辐射、光电效应、 光谱实验、夫兰克-赫兹实验2、简答：玻尔的氢原子理论 ；用 爱因斯坦的光量子假说解释光电效 应实验规律 3、计算：公式总结1、爱因斯坦光电效应方程：出射电子的 最大动能入射光 子能量金属逸 出功2、轨道半径 ：习惯称为玻尔半径，是原子物理中常用的长度单位 第一玻尔半径（n=1时的rn值） 精细结构常数 类氢3、玻尔角动量量子化条件 ：4、玻尔轨道能量公式 ：玻尔第一速度 其中 ：5、里德伯方程: 类氢光谱 6、质量为M的原子核的里德伯常量 ： 7、电子与核绕质心运动时电子与核的距离其中2-1 铯的逸出功为1.9eV，试求（1）铯的
2、光电效应阈频率及阈值 波长；（2）如果要得到能量为1.5eV的光电子，必须使用多少波 长的光照射？ 解（1）根据爱因斯坦光电效应方程 ： 当出射电子的最大动能为0时，入射光子的频率最小， 对应于金属的光电效应阈频率，即：故阈频率为阈值波长的值为（2 ）2-2解：（1）由玻尔轨道半径 对于氢原子： 对于类氢原子He+(Z=2); Li2+(Z=3) :2-2 解：（2）电子在基态的结合能为初速度为零的电子由无穷远跃迁 到基态所释放的能量：对于氢原子，Z=1，得对于氦离子，Z=2，得 对于锂离子，Z=3，得EH=13.6eV（3）氢原子或类氢离子基态能量为氢原子或类氢离子第一激发态能量为从基态到第
3、一激发态的激发能与从第一激发态到基态所放出的 能量相同，为：对于氢原子，Z=1，得对于氦离子，Z=2，得对于锂离子，Z=3，得EH=10.2eV2-22-3解： 非弹性散射过程，散射前后体系的机械能发 生改变。散射过程中电子的能量被Li2+离子吸收，转 化为离子的内能，使该离子从基态跃迁到第一激发 态。故若要发生非弹性碰撞，电子最小动能应该等 于锂离子从基态跃迁到第一激发态的能量由2-4解： 与上题类似，由于发生非弹性碰撞，质子能 量必须被氢原子吸收。氢原子吸收能量只能等于两 能级能量差。要使质子能量最小 取n=2，即由能量守恒得到氢原子吸收的能量应该等于质子和氢 原子在碰撞前后动能之差 =（
4、其中，2-5解：原子处在平衡态下处于能量为En的激发态的原子数为式中N1是能量为E1状态的原子数，gn和gl为相应能量状态的 统计权重。对于氢原子，基态和第一激 发态的能量分别为：氢原子处于基态和第一激发统计权重分别为 g1=2 , g2=8. 则 氢原子处于第一激发态的原子数当N2=1， 代入上式计算得根据理想气体物态方程（2）氢原子的H线为巴尔末系的第一条线，对应于氢原 子从n=3的状态跃迁到n=2的状态。则若要观察到H线， 必须使氢原子从基态跃迁到n=3的状态。使氢原子从基态 跃迁到n=3的状态所需要的能量为2-52-6 氢光谱中赖曼系根据表8.1知根据题中要求其对应波长为n=2 =12
5、1.6nmn=3 =102.6nmn=4 =97.25nm 2-7 解：类氢离子的能量为类氢离子巴尔末系的主线对应于类氢离子从n=3的状态跃迁到 n=2的状态，需要的能量为巴尔末系主线的波长为类氢离子巴尔末系的主线对应于类氢离子从n=3的状态跃迁到 n=2的状态，需要的能量为赖曼系主线的波长为巴尔末系和赖曼系的主线波长差等于 133.7nm，则有2-7解得 Z=2 ，为氦离子He+2-8解：氦离子从第一激发态向基态跃迁所辐射的光子能量为基态氢原子的电离能为电离时放出电子的动能为该电子的速度为2-9 解：电子偶素可以看成类氢原子，氢原子公式中 电子的质量me用核外粒子的折合质量，即（1）电子偶素
6、的折合质量基态时两电子之间的距离为（2）基态电子的电离能基态到第一激发态的激发能：（3）由第一激发态退激到基态所放光子的能量为2-92-10 （1）解：子可以看成类氢原子，要将氢原子公式中电子的质量 me换成核外粒子的折合质量，即子原子的玻尔第一轨道半径为（2）子原子的最低能量（3）赖曼系中最短波长跃迁对应 从 n = 1 的跃迁。该跃 迁能量为 2530 eV。 由 hc/ = 2530 eV 计算得到 min = 0.491nm2-11解：考虑原子核的运动，里德伯常量为 2-12解: (1)(2)2-134p4s3d3pa解：钠原子被激发到4P态，则原子能级有4P 、3D、4S 、3P、3S，根据选择定则，L=1，则如图所示：2-14解：（1） 钠原子的共振线波长：(1) 钠原子基态电 子的电离能：从基态到第一激发态的激发能：1. （2）钠原子基态电子的电离 能：
