2020-2021学年物理人教选修3-5课后练习：原子结构二.docx

学科：物理专题：原子结构题一已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量EnE1/n2，其中n2，3，.用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()AB C D题二如图中画出了氢原子的4个能级，并注明白相应的能量En，处在n4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有()A二种B三种 C四种 D五种题三氢原子从n3激发态向低能级状态跃迁可能放出的光子中，只有一种光子不能使金属A产生光电效应，则下列说法正确的是()A不能使金属A产生光电效应的光子肯定是从n3激发态直接跃迁到基态时放出的B不能使金属A产生光电效应的光子肯定是从n3激发态直接跃迁到n2激发态时放出的C从n4激发态跃迁到n3激发态，所放出的光子肯定不能使金属A产生光电效应D从n4激发态跃迁到基态，所放出的光子肯定不能使金属A产生光电效应题四可见光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范围内，若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，依据氢原子能级图(如图所示)，可推断n为()A1 B2 C3 D4题五一群氢原子处于量子数n4能级状态，氢原子的能级的示意图如图所示，则：(1)氢原子可能放射几种频率的光子？(2)氢原子由量子数n4的能级跃迁到n2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用(2)中的光子照射下列表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，放射光电子的能量最大初动能是多大？几种金属的逸出功W金属铯钙镁钛逸出功W/eV1.92.73.74.1课后练习详解题一答案：C详解：处于第一激发态时n2，故其能量E2，电离时吸取的能量E0E2，而光子能量E，则解得，故C正确，A、B、D均错。题二答案：C详解：由题意和能级图知，能够发出6种不同频率的光波。而逸出功Wh0EnEm时可产生光电子。代入数据E4E30.66 eVE3E21.89 eVE4E22.55 eVE3E112.09 eVE4E112.75 eVE2E110.20 eV明显总共有4种。题三答案：BC详解：氢原子从n3激发态向低能级跃迁时，各能级差为：E321.51eV(3.4) eV1.89 eV，E311.51 eV(13.6) eV12.09 eV，E213.4 eV(13.6) eV10.2 eV，故32能级差最低，据Eh可知此时辐射的频率最低，因此肯定不能使金属A产生光电效应，E430.66 eV，故肯定不能使A发生光电效应。题四答案：B详解：由题图可以看出，若n1，则由高能级向低能级跃迁时，释放出的光子的最小能量为EE2E110.2 eV；若n2，则由高能级向低能级跃迁时释放出的光子的最小能量为EE3E21.89 eV；若n3，则释放光子的最大能量为E1.51 eV。由此可知，只有B项正确。题五答案：(1)6种(2)2.55eV(3)铯0.65eV(或1.11019J)详解：(1)可能放射的光谱线条数与放射的频率相对应，因此有N可得n4时放射的光子频率最多，为N6种。(2)由玻尔的跃迁理论可得光子的能量EE4E2eV2.55 eV (3)E只大于铯的逸出功，故光子只有照射到铯金属上时才能发生光电效应。依据爱因斯坦光电效应方程可得光电子的最大初动能为EkmEW，代入数据解得：Ekm0.65 eV(或1.11019J)。