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11.按照玻尔原子理论,氢原子中的电子从离原子核较近的轨道跃迁到离原子核较远的轨道,要吸收(填“释放”或“吸收”)能量.已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,则基态氢原子的电离能为-E1,基态氢原子中的电子吸收一频率为v的光子后被电离,电离后电子的速度大小为$\sqrt{\frac{2(hv+{E}_{1})}{m}}$(已知普朗克常量为h)

分析 轨道半径越大,能级越高,能量越大.当吸收的能量等于氢原子基态能量时,电子发生电离,根据能量守恒求出电子电离后的速度.

解答 解:氢原子中的电子从离原子核较近的轨道跃迁到离原子核较远的轨道,原子能量增大,则需要吸收能量.
氢原子的基态能量为E1(E1<0),则发生电离,基态氢原子的电离能为-E1
根据能量守恒得:$hv+{E}_{1}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,解得电离后电子的速度大小为:v=$\sqrt{\frac{2(hv+{E}_{1})}{m}}$.
故答案为:吸收,-E1,$\sqrt{\frac{2(hv+{E}_{1})}{m}}$.

点评 考查电子跃迁时能量变化关系,关键知道能级间跃迁所满足的规律Em-En=hv,及能量守恒定律的应用.

练习册系列答案
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19.物理学家在微观领域发现了“电子偶素”现象.所谓“电子偶素”就是由一个负电子和一个正电子绕它们连线的中点,做匀速圆周运动形成相对稳定的系统.类比玻尔的原子量子化模型可知:两电子做圆周运动的可能轨道半径的取值是不连续的,所以“电子偶素”系统对应的能量状态(能级)也是不连续的.若规定两电子相距无限远时该系统的势能为零,则该系统的最低能量值为E(E<0),称为“电子偶素”的基态.处于基态的“电子偶素”系统,可能由于吸收一个光子而达到更高的能级,甚至正、负电子分离导致系统瓦解,也可能由于正、负湮没而转化为光子.已知基态对应的电子运动的轨道半径为r,正、负电子的质量均为m,电荷量大小均为e,光在真空中传播的速度为c,静电力常量为k,普朗克常量为h.则下列说法中正确的是(  )
A.该“电子偶素”系统可吸收任意频率的光,使其达到能量值更高的激发态
B.若用光照射处于基态的“电子偶素”系统,使其发生瓦解,则光的波长可以是满足λ≤$\frac{hc}{E}$的任意值
C.若处于基态的“电子偶素”系统的负电子和正电子淹没,转化为1个光子,光子频率为$\frac{m{c}^{2}}{h}$
D.若处于基态的“电子偶素”系统的负电子和正电子湮没,转化为2个光子,光子频率为$\frac{m{c}^{2}}{h}$

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