41.He-Ne激光器产生的波长为6.33×10-7m的谱线是Ne原子从激发态能级(用E1表示)向能量较低的激发态能级(用E3表示)跃迁时发生的;波长为 3.39×10-6m 的谱线是Ne原子从能级E1向能级较低的激发态能级(用E3表示)跃迁时发生的.已知普朗克常量h与光速c的乘积hc=1.24×10-6m·eV.由此可知Ne的激发态能级E3与E2的能最差为____eV.
42.光帆是装置在太空船上的一个面积很大但很轻的帆,利用太阳光对帆的光压,可使太空船在太空中飞行。设想一光帆某时刻位于距离太阳为1天文单位(即日地间的平均距离)处,已知该处单位时间内通过垂直于太阳光辐射方向的单位面积的辐射能量E=1.37×103J?m-2?s-1,设平面光帆的面积为1.0×106m2,且其平面垂直于太阳光辐射方向,又设光帆对太阳光能全部反射(不吸收),则光帆所受光的压力约等于
43.如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度为B =0.50 T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界。在磁场中A处放一个放射源,内装22688Ra(镭),226(氡)。试写出22688Ra放出某种射线后衰变成88Ra衰变的方程。若A距磁场的左边界M N的距离OA =1.0 m时,放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器位置在与直线OA平行且距OA相距1.0m的直线上。由此可以推断出一个静止镭核22688Ra衰变时放出的能量是多少?保留两位有效数字.(取1u=1.6×10-27 kg,电子电量e=1.6×10-19 C)
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氢原子光谱
n
??RH[4 布喇开3 帕邢系 巴耳末2 5
11?] 紫外区 22?1n111巴耳末系:?RH[2?2] 可见区
?2n111帕邢系:?RH[2?2] 红外区
?3n111布喇开系:?RH[2?2] 红外区
?4n111普丰特系:?RH[2?2] 红外
?5n莱曼系:区
1赖曼系
1
说明:①RH叫做里伯德常数。RH?1.0967758m?1
②与氢原子光谱要对应
四、玻尔理论第三条
氢原子中的电子只能在一定半径,彼此分立的轨道上运动,并对应着一定的能量。
玻尔根据上述实验事实,探索出一个结论:原子中能够实现的电子轨道必须符合下列条件:
h 2?1.一个具有13.6eV动能的基态氢原子与一个静止的基态氢原子发生对心mvr?n碰撞。试证明:两氢原子之间的碰撞是完全弹性碰撞。
2.与氢原子相似,可以假设氦的一价正离子(He)与锂的二价正离子(L
???)核外的那一个电子也是绕核作圆周运动。试估算
???(1)He、L的第一轨道半径之比; (2)电离能量、第一激发能量;
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3.已知基态He?的电离能为E?54.4eV。
(1)为了使处于基态的He?进入激发态,入射光子所需的最小能能量为多少?
(2)He?从上述最低激发态跃迁返回基态,如考虑该离子的反冲,与不考虑反冲时比,它所发射的光子波长变化的百分比有多大?(质子和中子的质量均取1.67?10?27kg)
4.有两个处于基态的氢原子A、B,A静止,B以速度v0与之发生碰撞,已知碰撞后两者的速度vA和vB处于统一直线上,碰撞过程中部分动能有可
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能被某一个氢原子吸收,从而该原子从基态跃迁到激发态,然后,此原子向低能级跃迁,并放出光子,如欲碰后发出一个光子,试论证:速度v0至少为多大?(质子的质量为1.673?10?27kg,电子的质量为
0.911?10?31kg,氢原子的基态能量为?13.58eV)
5.氢原子中原子核为质子,现用一个正电子代替质子,成为正电子-电子系统,试用经典玻尔理论模型,找出其能级,已知电子质量为m,电量为e。
6.考虑一个原子序数为Z的经典原子模型,忽略电子间的相互作用,设原子中某一个电子e1在离核r0处做圆周运动,突然由于某个过程,外面的另一个电子被俘获进原子核,假定这个俘获过程进行的如此之快,以至于e1的速度没有受到任何影响,而仍然留在原子系统中,试把描述电子e1在这
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