题目列表(包括答案和解析)
已知氢原子基态的电子轨道半径r1=0.53×10-10 m,基态的能级值为E1=-13.6 eV.
(1)求电子在n=1的轨道上运动形成的等效电流.
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画出能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线.
(3)计算这几条光谱线中最长的波长.
【解析】:(1)电子绕核运动具有周期性,设运转周期为T,由牛顿第二定律和库仑定律有:k=m2r1①
又轨道上任一处,每一周期通过该处的电荷量为e,由电流的定义式得所求等效电流I=②
联立①②式得
I=
=× A
=1.05×10-3 A
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(2)由于这群氢原子的自发跃迁辐射,会得到三条光谱线,如右图所示.
(3)三条光谱线中波长最长的光子能量最小,发生跃迁的两个能级的能量差最小,根据氢原子能级的分布规律可知,氢原子一定是从n=3的能级跃迁到n=2的能级
设波长为λ,由h=E3-E2,得
λ=
=m
=6.58×10-7m
已知氢原子基态的电子轨道半径r1=0.53×10-10 m,基态的能级值为E1=-13.6 eV.
(1)求电子在n=1的轨道上运动形成的等效电流.
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画出能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线.
(3)计算这几条光谱线中最长的波长.
【解析】:(1)电子绕核运动具有周期性,设运转周期为T,由牛顿第二定律和库仑定律有:k=m2r1①
又轨道上任一处,每一周期通过该处的电荷量为e,由电流的定义式得所求等效电流I=②
联立①②式得
I=
=× A
=1.05×10-3 A
(2)由于这群氢原子的自发跃迁辐射,会得到三条光谱线,如右图所示.
(3)三条光谱线中波长最长的光子能量最小,发生跃迁的两个能级的能量差最小,根据氢原子能级的分布规律可知,氢原子一定是从n=3的能级跃迁到n=2的能级
设波长为λ,由h=E3-E2,得
λ=
=m
=6.58×10-7m
有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g(g=10 m/s2)这一数值以警示世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试判断:
两辆摩托车以36 km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3 s,驾驶员是否有生命危险?
【解析】:摩托车的初速度v0=36 km/h=10 m/s,
末速度vt=0
这一碰撞过程的时间Δt=2×10-3 s
由加速度的定义式a=
得加速度的大小为a== m/s2=5×103 m/s2=500 g,所以驾驶员有生命危险.
有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g(g=10 m/s2)这一数值以警示世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试判断:
两辆摩托车以36 km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3 s,驾驶员是否有生命危险?
【解析】:摩托车的初速度v0=36km/h=10 m/s,
末速度vt=0
这一碰撞过程的时间Δt=2×10-3 s
由加速度的定义式a=
得加速度的大小为a== m/s2=5×103 m/s2=500 g,所以驾驶员有生命危险.
一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银
的(光线不能通过此表面).现要测定此玻璃的折射率.给
定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、
带有刻度的直角三角板、量角器.
实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的
表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa′和bb′,aa′表示镀银的玻璃表面,bb′表
示另一表面,如图实-1-9所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置
如图).用P1、P2的连线表示入射光线.
(1)为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4?
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________________________________________________________________________.
(试在图实-1-9中标出P3、P4的位置)
(2)然后移去玻璃砖与大头针.试在图实-1-9中通过作图的方法标出光线从空气到
玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤.
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(3)写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n=________.
【解析】:(1)在bb′一侧观察P1、P2(经bb′折射、aa′反射,再经bb′折射后)的像,
在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的
像;再插上P4,让它挡住P2及P1的像和P3.P3、P4的位置如图所示.
(2)①过P1、P2作直线与bb′交于O;
②过P3、P4作直线与bb′交于O′;
③利用刻度尺找到OO′的中点M;
④过O点作bb′的垂线CD,过M点作bb′的垂线与aa′相交于N,如图所示,
连接ON;
⑤∠P1OD=θ1,∠CON=θ2.
(3)由折射率的定义可得n=.
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