2019年人教版高中物理选修3-5学案:第十八章原子结构 优化总结 Word版含解析
2019年人教版高中物理选修3-5学案:第十八章原子结构 优化总结 Word版含解析第3页

  

  (1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态--定态.

  (2)横线左端的数字"1,2,3,..."表示量子数,右端的数字"-13.6,-3.4,..."表示氢原子的能级.

  (3)相邻横线间的距离,表示相邻的能级差,量子数越大,相邻的能级差越小.

  (4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁条件为:hν=Em-En.

   已知氢原子基态的电子轨道为r1=0.528×10-10 m,量子数为n的能级值为En=- eV.

  (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,画出能级图,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.(其中静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,电子电荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3.0×108 m/s)

  [思路点拨] 解决此类问题的关键在于找出各物理量之间的关系,正确的运用动能公式及能级跃迁的公式.

  [解析] (1)设电子的质量为m,电子在基态轨道上的速率为v1,根据牛顿第二定律和库仑定律有m=

  所以Ek=mv== J≈2.18×10-18J≈13.6 eV.

  (2)当氢原子从量子数n=3的能级跃迁到较低能级时,可以得到3条光谱线.如图所示.

  

  (3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E1.

  λ== m≈1.03×10-7m.

[答案] (1)13.6 eV (2)见解析图 (3)1.03×10-7 m