摘要：复原子的电子轨道半径 rn=n2r1 氢原子能级 En=E1/n2(E1=13.6ev) 能级跃迁 hγ=E初–E末 质能方程:E=mc2 ΔE=Δmc2 放射线三种 α(42He) β() γ(00γ) 贯穿性 大 电离性 小 核反应方程遵守:质量数守恒 质子数守恒 例:质量数 质子数 几种必须记住的核 11H 21H 31H 10n 42H 0-1e 01e 42He α衰变 MZX → M-4Z-2γ+ 42He β衰变 MZX→ M2+1γ+ 0-1e 轨道数↑ 半径↑ 原子能量↑ 势能↑ 动能↓ n↑ r↑ E↑ Ep↑ Ek↓ 注:①认识图象之处:s-t v-t 运动学 x-t y-x 简谐振动和机波波 U-I图象 交流电图象 U-t.I-t ②作图法二处:平行四边形法则 平面镜成像.透镜成像.反射折射定律 ③左手和右手的运用(受力方向.磁场方向.电流方向.运动方向的判定)
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已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.528×10-10m，量子数为n的能级值为EN=-| 13.6ev | n2 |
（1）求电子在基态轨道上运动时的动能．
（2）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态．画一能级图，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波长最短的一条的波长．
（4）若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子．（其中静电力恒量K=9.0×109N?m2/C2，电子电量e=1.6×10-19C，普朗克恒量h=6.63×10-34J?s，真空中光速c=3.0×108m/s）．
材料:图7(甲)所示是证实玻尔关于原子内部能量量子化的一种实验装置示意图,由电子枪A射出的电子,射入充有氦气的容器B中,电子在O点与氦原子发生碰撞后进入速度选择器C,而氦原子由低能级被激发到高能级.速度选择器C由两个同心的圆弧形电极P1和P2组成,电极间场强方向沿同心圆的半径,当两极间电压为U时,只允许具有确定能量的电子通过,并进入检测装置口,由检测装置口测出电子产生的电流I,改变电压,同时测出I的数值,即可确定碰撞后进入速度选择器的电子能量分布.为了方便研究,作如下假设:
甲 乙
图7
(1)忽略电子的重力;
(2)电子与原子碰撞前,原子静止,原子质量比电子质量大很多,碰撞后原子虽稍微被碰动,但忽略这一能量损失,假定原子未动;
(3)当电子与原子发生弹性碰撞时,电子改变运动方向,但不损失动能;发生非弹性碰撞时,电子损失动能传给原子,使原子内部能量增加.
请根据以上材料和假设回答下列问题:
(1)设速度选择器两极间的电压为U(V)时,允许通过的电子的动能为Ek(eV),写出Ek与U的关系式,设通过选择器的电子轨道半径r=
(2)如果电子枪射出电子的动能Ek=50.0 eV,改变P1、P2间电压,测得电流I,得到如图8(乙)所示的I-U图象,图象表明,当电压U为5.00 V、2.88 V、2.72 V、2.64 V时电流出现峰值,试说明在U=5.00 V和U=2.88 V时电子与氦原子碰撞时电子能量的变化.
(3)求氦原子3个激发态的能级En.(设基态的能级E1=0)
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