【題目】玻爾建立的氫原子模型,仍然把電子的運(yùn)動(dòng)視為經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)。他認(rèn)為,氫原子中的電子在庫侖力的作用下,繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子質(zhì)量為m,元電荷為e,靜電力常量為k,氫原子處于基態(tài)時(shí)電子的軌道半徑為r1。

1)氫原子處于基態(tài)時(shí),電子繞原子核運(yùn)動(dòng),可等效為環(huán)形電流,求此等效電流值。

2)氫原子的能量等于電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、電子與原子核系統(tǒng)的電勢能的總和。已知當(dāng)取無窮遠(yuǎn)處電勢為零時(shí),點(diǎn)電荷電場中離場源電荷qr處的各點(diǎn)的電勢。求處于基態(tài)的氫原子的能量。

3)處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出一系列不同頻率的光,形成氫光譜。氫光譜線的波長可以用下面的巴耳末里德伯公式來表示

n,k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù)。k=1,23,……對于每一個(gè)k,有n=k+1,k+2,k+3……R稱為里德伯常量,是一個(gè)已知量。對于的一系列譜線其波長處在紫外線區(qū),稱為賴曼系;的一系列譜線其波長處在可見光區(qū),稱為巴耳末系。用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),當(dāng)用賴曼系波長最短的光照射時(shí),遏止電壓的大小為U1;當(dāng)用巴耳末系波長最長的光照射時(shí),遏止電壓的大小為U2。真空中的光速為。求:普朗克常量和該種金屬的逸出功。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1)電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng):

解得

電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的等效電流

2)處于基態(tài)的氫原子的電子的動(dòng)能

取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,距氫原子核為r處的電勢

處于基態(tài)的氫原子的電勢能

所以,處于基態(tài)的氫原子的能量

3)由巴耳末里德伯公式

可知賴曼系波長最短的光是氫原子由n =∞→ k =1躍遷發(fā)出,其波長的倒數(shù)

對應(yīng)的光子能量為 ,式中h為普朗克常量。

巴耳末系波長最長的光是氫原子由n = 3→ k = 2躍遷發(fā)出,其波長的倒數(shù)

對應(yīng)的光子能量

W表示該金屬的逸出功,則eU1和eU2分別為光電子的最大初動(dòng)能。由光電效應(yīng)方程

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電阻R和電動(dòng)機(jī)一起串聯(lián)的電路中,如圖所示.已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻相等開關(guān)接通后,電動(dòng)機(jī)正常工作設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓分別為U1、U2經(jīng)過時(shí)間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生的電熱為Q1;電流通過電動(dòng)機(jī)做功為W2,產(chǎn)生的電熱為Q2,則有(  )

A. U1U2,Q1Q2 B. W1W2,Q1Q2

C. W1<W2Q1<Q2 D. W1<W2,Q1Q2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道,軌道半徑為R,A端與圓心等高,AD為水平面,B點(diǎn)在圓心的正下方,一小球mA點(diǎn)正上方由靜止釋放,自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入軌道,小球巧好能夠通過最高點(diǎn)C,求:

1)小球到B點(diǎn)時(shí)的速度vB;

2)釋放點(diǎn)距A的豎直高度h;

3)落點(diǎn)DA的水平距離s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲所示為以O點(diǎn)為平衡位置、在A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子,圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象,由圖可知下列說法中正確的是

A. t0.2s時(shí),彈簧振子運(yùn)動(dòng)到O位置

B. t0.1st0.3s兩個(gè)時(shí)刻,彈簧振子的速度相同

C. t0t0.2s的時(shí)間內(nèi),彈簧振子的動(dòng)能持續(xù)地減小

D. t0.2st0.6s兩個(gè)時(shí)刻,彈簧振子的加速度相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖,在這個(gè)系統(tǒng)中 B 為一個(gè)能發(fā)射超聲波的固定小盒子,工作時(shí)小盒子 B 向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖,脈沖被運(yùn)動(dòng)的物體反射后又被 B 盒接收,從 B 盒發(fā)射超聲波開始計(jì)時(shí),經(jīng)時(shí)間t0再次發(fā)射超聲波脈沖,圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移-時(shí)間圖象,則下列說法正確的是(

A. 超聲波的速度為

B. 超聲波的速度為

C. 物體的平均速度為

D. 物體的平均速度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】目前,共享單車作為綠色出行的交通工具,成為時(shí)尚。甲、乙兩種共享單車都采用了電子鎖,車鎖內(nèi)集成了GPS模塊與聯(lián)網(wǎng)模塊等,這些模塊工作時(shí)需要電能。這兩種共享單車采用了不同的方式獲取電能:甲車靠小型發(fā)電機(jī)——踩動(dòng)單車時(shí),線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生電能,如圖7所示;乙車靠車筐底部的太陽能電池板——有光照時(shí),產(chǎn)生電能,如圖所示。

這兩種共享單車獲取電能時(shí),都是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。關(guān)于它們的能量轉(zhuǎn)化,下列說法中正確的是

A. 都是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

B. 都是把光能轉(zhuǎn)化為電能

C. 甲車把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,乙車把光能轉(zhuǎn)化為電能

D. 甲車把光能轉(zhuǎn)化為電能,乙車把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了減少交通事故,近年來交通管理部門加大了對道路的限速監(jiān)控。目前,限速監(jiān)控的方式主要有兩種:一種是定點(diǎn)測速,即監(jiān)測汽車通過某位置的速度;另一種是區(qū)間測速,即監(jiān)測汽車通過某一區(qū)間的速度。如果超過了該路段的最高限速,即被判為超速。如圖所示,高速路上某一區(qū)間測速的區(qū)間長度為66km,全程限速100km/h,在不超速行駛的情況下,汽車通過該區(qū)間的時(shí)間至少為________h。小明爸爸駕駛汽車通過該測速區(qū)間的時(shí)間為1h,但車上的小明曾看到汽車的速度表如圖所示,這說明區(qū)間測速的監(jiān)控方式存在缺陷。據(jù)此,請你就道路的限速監(jiān)控向交通管理部門提出一條改進(jìn)建議:____________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在柱形容器中密閉有一定質(zhì)量的氣體,一光滑絕熱活塞(質(zhì)量不可忽略但厚度可忽略)將容器分為A、B兩部分離汽缸底部高為45cm處開有一小孔,與U形水銀管相連,容器頂端有一閥門K。先將閥門打開與大氣相通外界大氣壓p0=75cmHg,室溫t0=300K,穩(wěn)定后U形管兩邊水銀面的高度差h=15cm,此時(shí)活塞離容器底部的高度L=50cm。閉合閥門,僅使容器內(nèi)A部分氣體的溫度降至240K,穩(wěn)定后U形管左右兩管水銀面相平。不計(jì)U形管內(nèi)氣體體積。求:

(1)U形管左、右兩管水銀面相平時(shí),活塞離容器底部的高度;

(2)整個(gè)柱形容器的高度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】位于M、N兩點(diǎn)處的兩波源相距18m,在M、N兩點(diǎn)間連線上有一點(diǎn)P,MP=6m,t=0時(shí)兩波源同時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)圖象均如圖所示,產(chǎn)生的兩列橫波沿MN連線相向傳播,波在MN間的均勻介質(zhì)中傳播的速度為300m/s。下列說法正確的是__________。

A.兩波源產(chǎn)生的橫波的波長

B.t1=0.025s時(shí)M點(diǎn)處的波源產(chǎn)生的第一個(gè)波峰到達(dá)P點(diǎn)

C.P點(diǎn)的振動(dòng)是減弱的

D.t2=0.035s內(nèi)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為35cm

E.M、N兩點(diǎn)間(除M、N兩點(diǎn)外)振幅為10cm的質(zhì)點(diǎn)有5個(gè)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案