Question

物理-选修3-5模块
（1）氢原子的部分能级如图所示．已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间．由此可推知，氢原子______
A．从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短
B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D．从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
（2）一个锂核（⁷₃Li）受到一个质子的轰击，变成2个α粒子，写出这一过程的核反应方程，已知一个氢核的质量是1.6736×10^-27kg，一个锂核的质量是11.6505×10^-27kg，一个氦核的质量是6.6466×10^-27kg，上述核反应所释放的能量等于多少J（最后结果取三位有效数字）．

Answer 1

【答案】分析：（1）光子的能量越高，波长越短，通过能级跃迁辐射的光子能量与可见光的光子能量比较，从而比较它们的波长．
（2）根据质量数守恒、电荷数守恒写出核反应方程式，通过爱因斯坦质能方程求出反应释放的能量．
解答：解：（1）A、从高能级向n=1能级跃迁时辐射的最小光子能量为13.6-3.40eV=10.2eV，大于3.11eV，可知所有光子能量都大于3.11eV，则波长比可见光的波长短．故A正确．
B、从高能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量可能大于3.11eV，可能不是可见光．故B错误．
C、从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV，频率比可见光频率小．故C错误．
D、从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为3.40-1.51eV=1.89eV．在可见光子能量范围内，是可见光．故D正确．
故选AD．
（2）一个锂核（⁷₃Li）受到一个质子的轰击，变成2个α粒子的方程式为：→2
根据△E=△mc²得，△E=（1.6736+11.6505-6.6466×2）×10^-27×（3×10⁸）²=2.78×10^-12 J．
故答案为：（1）AD
（2）→2，2.78×10^-12 J
点评：解决本题的关键掌握能级间跃迁能极差与辐射光子能量的关系，以及掌握爱因斯坦质能方程．