Question

（1）下列说法中正确的是   
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
C．一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子
D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型
（2）光照射到金属上时，一个光子只能将其全部能量传递给一个电子，一个电子一次只能获取一个光子的能量，成为光电子，因此极限频率是由    （金属/照射光）决定的．如图所示，当用光照射光电管时，毫安表的指针发生偏转，若再将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数不可能    （变大/变小/不变）．
（3）有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v与之发生碰撞．己知碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．若氢原子碰撞后发出一个光子，则速度v至少需要多大？已知氢原子的基态能量为E₁（E₁＜0）．

Answer 1

【答案】分析：（1）β衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变．一群氢原子从n的激发态跃迁到基态时，能辐射种不同频率的光子．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型．
（2）极限频率是由金属决定的．如图光电管加上正向电压，当用光照射光电管时，光电流可能增大，也可能达到饱和电流，将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数可能变大，也可能不变．
（3）为使氢原子从基态跃迁到激发态，需要的能量最小时跃迁到n=2的激发态，根据玻尔理论求所需要的最小能量，并得到原子向低能级态跃迁时，发出的光子频率，根据碰撞过程中动量守恒和能量守恒列式，光子的动量可忽略不计，运用数学知识求解．
解答：解：
（1）
A、β粒子是原子核衰变时由中子转化而来，不能说明原子核中含有电子．故A错误．
B、目前已建成的核电站以铀为燃料，其能量来自于铀核的裂变．故B正确．
C、一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，任意两个能级间跃迁一次，共能辐射=3种不同频率的光子．故C正确．
D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射，认为只有原子的所有正电荷和几乎全部质量都集中在一个中心，才能发生大角度偏转，从而提出了原子核式结构模型．故D正确．
故选BCD．
（2）极限频率，W是金属的逸出功，所以极限频率是由金属的逸出功决定的．如图光电管加上正向电压，当用光照射光电管时，光电流可能增大，也可能达到饱和电流，将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数可能变大，也可能不变，不可能变小．
（3）为使氢原子从基态跃迁到激发态，需要的能量最小时跃迁到n=2的激发态，根据玻尔理论：所需要的最小能量△E=E₂-E₁==-
原子向低能级态跃迁时，发出的光子频率为γ，则hγ=△E=-
对于A、B碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒得：
  mv=m（v_A+v_B）+  ①
  =+hγ  ②
由②知：mv＞
又因为v＜＜c，
所以mv＞＞．故①式中光子动量可忽略不计，变成如下：
   mv=m（v_A+v_B）③
由①③能量的最小值可得：=
，并得到原子向值值低能级态跃迁时，发出的光子频率，
故答案为：金属，变小
点评：β衰变产生的电子与原子中电子电量、质量相同，但β粒子并不是原子核的组成成分．