原子物理學(xué)習(xí)題答案很詳細

1、細心整理1．原子的根本狀況 ．原子的根本狀況1.1 解：依據(jù)盧瑟福散射公式：20 0 2 2 2 4 4 2K Mv ctg b b Ze Ze? ? ???? ??得到：米2 19 2 15015 2 212 6 19079 (1.60 10 ) 3.97 10 4 (4 8.85 10 ) (7.68 10 10 )Ze ctg ctg b K? ?? ???????? ???? ?????式中 是 粒子的功能。 2 1 2 K M

2、v ? ? ?1.2 確定散射角為 的 粒子與散射核的最短距離為 ? ?，220 21 2 1 ( ) (1 ) 4 sin m Ze r Mv ? ?? ??試問上題 粒子與散射的金原子核之間的最短距離 多大？ ? m r解：將 1.1 題中各量代入 的表達式，得： m r2min 20 21 2 1 ( ) (1 ) 4 sinZe r Mv ? ?? ??米19 296 194 79 (1.60 10 ) 1 9 10 (1 )

3、7.68 10 1.60 10 sin 75?????? ????? ???14 3.02 10? ??1.3 假設(shè)用動能為 假設(shè)用動能為 1 兆電子伏特的質(zhì)子射向金箔。問質(zhì)子與金箔。問質(zhì)子與金箔原 兆電子伏特的質(zhì)子射向金箔。問質(zhì)子與金箔。問質(zhì)子與金箔原子核可能到達的最 子核可能到達的最解：當(dāng)入射粒子與靶核對心碰撞時，散射角為 。當(dāng)入射粒子的動能全部轉(zhuǎn)化為 180?兩粒子間的勢能時，兩粒子間的作用距離最小。依據(jù)上面的分析可得：，故有：2

4、20 min1 2 4 p Ze Mv K r ?? ??2min0 4 pZe r K ?? ?米19 29 136 1979 (1.60 10 ) 9 10 1.14 10 10 1.60 10????? ????? ??由上式看出： 與入射粒子的質(zhì)量無關(guān)，所以當(dāng)用一樣能量質(zhì)量和一樣電量得到核 min r代替質(zhì)子時，其與靶核的作用的最小距離仍為 米。 13 1.14 10? ?細心整理? ? 2 h n mvr p ? ?可得：頻率

5、 2 12 1 1 2 2 2 mahmanhav? ? ? ? ? ? ? 赫茲 15 10 58 . 6 ? ?速度： 米/秒61 1 10 188 . 2 / 2 ? ? ? ? ma h a v ? ?加速度：2 2212 2 / 10 046 . 9 / / 秒 米 ? ? ? ? a v r v w2.3 用能量為 用能量為 12.5 電子伏特的電子去激發(fā)基態(tài)氫原子，問受激發(fā)的氫原子向低能基 電子伏特的電子去激發(fā)基態(tài)氫原子

6、，問受激發(fā)的氫原子向低能基躍遷時，會出現(xiàn)那些波長的光譜線？ 躍遷時，會出現(xiàn)那些波長的光譜線？解：把氫原子有基態(tài)激發(fā)到你 n=2,3,4……等能級上去所須要的能量是：其中 電子伏特 ) 111 ( 2 2 n hcR E H ? ? 6 . 13 ? H hcR電子伏特 2 . 10 ) 21 1 ( 6 . 13 2 1 ? ? ? ? E電子伏特 1 . 12 ) 31 1 ( 6 . 13 2 2 ? ? ? ? E電子伏特 8 .

7、 12 ) 41 1 ( 6 . 13 2 3 ? ? ? ? E其中 小于 12.5 電子伏特， 大于 12.5 電子伏特?？梢?，具有 12.5 電子伏特能量 2 1 E E 和 3 E的電子缺乏以把基態(tài)氫原子激發(fā)到 的能級上去，所以只能出現(xiàn) 的能級間的躍 4 ? n 3 ? n遷。躍遷時可能發(fā)出的光譜線的波長為：?????????AR RAR RAR RH HH HH H102598 )3111 ( 1121543 )2111 (

8、1656536 / 5 )3121 ( 132 2322 2212 21?? ? ??? ? ??? ? ?9 1 , 4 11111 ? ?? ? ?HLiHHe? ?? ?2.5 試問二次電離的鋰離子 試問二次電離的鋰離子 從其第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子，是否有可 從其第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子，是否有可 ? ? i L能使處于基態(tài)的一次電離的氦粒子 能使處于基態(tài)的一次電離的氦粒子 的電子電離掉？ 的電子電離掉？ ? e