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如图所示为氢原子能级图,试回答下列问题: (1)一群处于能级n=4的氢原子跃迁后...

如图所示为氢原子能级图,试回答下列问题:
(1)一群处于能级n=4的氢原子跃迁后最多可能辐射出几种频率的光子?
(2)通过计算判断:氢原子从能级n=4跃迁到能级n=2时辐射出的光子的最大频率有多大?
(3)设氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1,动能为Ekn;处于第n能级时电子的轨道半径为rn,动能为Ekn已知manfen5.com 满分网.试用库仑定律和牛顿运动定律证明:manfen5.com 满分网

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(1)根据数学组合公式n=求出跃迁后最多可能辐射出几种频率的光子. (2)从n=4跃迁到n=2能级辐射的光子能量最大,根据E4-E2=hv求出光子的最大频率. (3)通过电子在轨道上受库仑引力作用做匀速圆周运动,由库仑定律和牛顿第二定律推导出电子的动能大小,从而得知 电子动能与量子数的关系. 【解析】 (1)氢原子跃迁后最多可能辐射出=6种频率的光子. (2)由氢原子能级图可知,从能级n=4跃迁到能级n=2,辐射出的光子中,能量最大值为△Emax=E4-E2=2.55eV. 所以辐射的光子的最大频率为Hz=6.15×1014Hz. (3)电子在轨道上受库仑引力作用做匀速圆周运动,由库仑定律和牛顿第二定律得, 电子的动能∝ 又已知 得,即. 答:(1)一群处于能级n=4的氢原子跃迁后最多可能辐射出6种频率的光子. (2)氢原子从能级n=4跃迁到能级n=2时辐射出的光子的最大频率有6.15×1014Hz. (3)证明如上所示.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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