题目内容
【题目】如图所示为氢原子最低的四个能级,当氢原子在这些能级间跃迁时,求:
(1)有可能放出几种能量的光子?
(2)在哪两个能级间跃迁时,所发出光子波长最长?波长是多少?
【答案】(1)6 (2)由第4能级向第3能级跃迁 λ=1.88×10-6m
【解析】【试题分析】要放出光子,原子只能从高能级向低能级跃迁,当它们跃迁时,有的氢原子由n=4的激发态跃迁到n=3,然后再跃迁到n=2直到n=1的基态,或由n=3直接到n=1;也有的氢原子由n=4直接跃迁到n=2或n=1等,对大量的氢原子而言,发生上述各种跃迁都是可能的。根据数学知识,可求出放出光子的种类,波长最长的光子,能量最小,因而波长最长的光子应由能级差最小的跃迁发出。
(1)由
可得N=6(种)。
(2)氢原子由第4能级向第3能级跃迁时,能级差最小,辐射的光子波长最长,
根据hν=E4-E3=-0.85 eV-(-1.51eV)=0.66eV
【题目】某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流强度I0和距离r间的关系，设计了如下的试验：一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I0，一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内，通以恒定的电流I=2A，长度L=0.1m，应用控制变量法：
（1）使两导线距离r保持不变,调节长直导线中的电流强度I0，测得相应的磁场力F，得到如下实验数据：
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电流强度I0/A | 5.0 | 10 | 15 | 20 | 25 |
磁场力F/×10-4N | 1.01 | 2.00 | 2.98 | 3.96 | 5.02 |
磁感应强度B/×10-3T | _______ | _______ | _______ | _______ | _______ |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值，并归纳磁感应强度B和产生磁场的长直导线上的电流I0的关系是______________．
（2）使长直导线中的电流强度I0保持不变，调节短导线与之的距离r，测得相应的磁场力F，得到如下实验数据：
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
距离r/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
磁场力F/×10-4N | 12.0 | 5.9 | 4.1 | 3.0 | 2.4 |
磁感应强度B/×10-3T | _______ | _______ | _______ | _______ | _______ |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值，并归纳磁感应强度B和空间位置与长直导线间的距离r的关系是______________．
