原子能級(jí)躍遷問題例析

華興恒

通過對(duì)原子物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，大家都知道具有一定能量的光子、電子可以使處于基態(tài)的原子發(fā)生躍遷.那么處于基態(tài)的原子受光子照射或電子轟擊，會(huì)發(fā)生怎樣的躍遷？光子、電子使原子能級(jí)躍遷的條件有何不同？電離的發(fā)生必須滿足何種條件？對(duì)于這些問題同學(xué)們務(wù)必要弄清楚.

一、激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷規(guī)律

1. 處于激發(fā)態(tài)的氫原子，能從高能級(jí)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷，可發(fā)射出不同頻率的光子，其發(fā)射光子頻率的種類可用公式C2n=n（n-1）2計(jì)算.

圖12. 高能級(jí)自發(fā)向低能級(jí)躍遷發(fā)射，由高到低不同頻率光子順序（以n = 4為例）hv1=E4-E1，hv2=E3-E1，hv3=E2-E1，hv4=E4-E2，hv5=E3-E2，hv6=E4-E3.

觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來(lái)降低，即接收到的聲波頻率降低.說明觀察者和火車之間的距離在變大.所以A、C均不正確，B、D正確.

答案：BD.

點(diǎn)撥多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象，要熟知多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)，注意接收的頻率在變化，而發(fā)出頻率不變.

例5公路巡警開車在高速公路上以100 Km/h的恒定車速巡查，巡警車向前方同一車道行駛的一輛轎車發(fā)出如圖4中實(shí)線所示的超聲波，如果該超聲波被那輛轎車反射回來(lái)時(shí)，巡警車接收到的超聲波如圖中虛線所示.由此可知，那輛轎車的車速是（ ）.

圖4

A.大于100 Km/h

B.小于100 Km/h

C.等于100 Km/h

D.大于150 Km/h

解析根據(jù)多普勒效應(yīng)，相對(duì)源（一般是聲音發(fā)出點(diǎn)）靠近的時(shí)候，測(cè)量的頻率會(huì)比實(shí)際大，相反會(huì)變小.

巡警車接收到的頻率低了，即觀察者接收到的頻率低了，說明轎車和巡警車在相互遠(yuǎn)離，而巡警車速度恒定，因此可以判定轎車的速度比巡警車速度大，故A選項(xiàng)正確.

答案：A.

點(diǎn)撥解決該題關(guān)鍵是要掌握多普勒效應(yīng)的應(yīng)用.

4.惠更斯原理

例6歷史上，為了說明光的性質(zhì)，牛頓提出了光的微粒說，惠更斯提出了光的波動(dòng)說，如今人們對(duì)光的性質(zhì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí).下面四幅示意圖中所表示的實(shí)驗(yàn)中能說明光的性質(zhì)的是（ ）.

解析該題中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)分別是α粒子散射實(shí)驗(yàn)、雙孔干涉實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和三種射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，依次進(jìn)行說明即可.

A.該實(shí)驗(yàn)是α粒子散射實(shí)驗(yàn)，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，與光的性質(zhì)無(wú)關(guān).故A錯(cuò)誤.

B.干涉是波的特有性質(zhì)，因此雙孔干涉實(shí)驗(yàn)說明光具有波動(dòng)性.故B正確.

C.此實(shí)驗(yàn)是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，說明光具有粒子性.故C正確.

D.三種射線在磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，能判定射線的電性，不能說明光的性質(zhì).故D錯(cuò)誤.

答案：BC

點(diǎn)撥該題涉及到α粒子散射實(shí)驗(yàn)、雙孔干涉實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和三種射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，知識(shí)點(diǎn)雖然比較多，都屬于記憶性知識(shí)，屬于簡(jiǎn)單題.

（收稿日期：2014-09-15）

通過對(duì)原子物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，大家都知道具有一定能量的光子、電子可以使處于基態(tài)的原子發(fā)生躍遷.那么處于基態(tài)的原子受光子照射或電子轟擊，會(huì)發(fā)生怎樣的躍遷？光子、電子使原子能級(jí)躍遷的條件有何不同？電離的發(fā)生必須滿足何種條件？對(duì)于這些問題同學(xué)們務(wù)必要弄清楚.

一、激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷規(guī)律

1. 處于激發(fā)態(tài)的氫原子，能從高能級(jí)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷，可發(fā)射出不同頻率的光子，其發(fā)射光子頻率的種類可用公式C2n=n（n-1）2計(jì)算.

圖12. 高能級(jí)自發(fā)向低能級(jí)躍遷發(fā)射，由高到低不同頻率光子順序（以n = 4為例）hv1=E4-E1，hv2=E3-E1，hv3=E2-E1，hv4=E4-E2，hv5=E3-E2，hv6=E4-E3.

觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來(lái)降低，即接收到的聲波頻率降低.說明觀察者和火車之間的距離在變大.所以A、C均不正確，B、D正確.

答案：BD.

點(diǎn)撥多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象，要熟知多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)，注意接收的頻率在變化，而發(fā)出頻率不變.

例5公路巡警開車在高速公路上以100 Km/h的恒定車速巡查，巡警車向前方同一車道行駛的一輛轎車發(fā)出如圖4中實(shí)線所示的超聲波，如果該超聲波被那輛轎車反射回來(lái)時(shí)，巡警車接收到的超聲波如圖中虛線所示.由此可知，那輛轎車的車速是（ ）.

圖4

A.大于100 Km/h

B.小于100 Km/h

C.等于100 Km/h

D.大于150 Km/h

解析根據(jù)多普勒效應(yīng)，相對(duì)源（一般是聲音發(fā)出點(diǎn)）靠近的時(shí)候，測(cè)量的頻率會(huì)比實(shí)際大，相反會(huì)變小.

巡警車接收到的頻率低了，即觀察者接收到的頻率低了，說明轎車和巡警車在相互遠(yuǎn)離，而巡警車速度恒定，因此可以判定轎車的速度比巡警車速度大，故A選項(xiàng)正確.

答案：A.

點(diǎn)撥解決該題關(guān)鍵是要掌握多普勒效應(yīng)的應(yīng)用.

4.惠更斯原理

例6歷史上，為了說明光的性質(zhì)，牛頓提出了光的微粒說，惠更斯提出了光的波動(dòng)說，如今人們對(duì)光的性質(zhì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí).下面四幅示意圖中所表示的實(shí)驗(yàn)中能說明光的性質(zhì)的是（ ）.

解析該題中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)分別是α粒子散射實(shí)驗(yàn)、雙孔干涉實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和三種射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，依次進(jìn)行說明即可.

A.該實(shí)驗(yàn)是α粒子散射實(shí)驗(yàn)，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，與光的性質(zhì)無(wú)關(guān).故A錯(cuò)誤.

B.干涉是波的特有性質(zhì)，因此雙孔干涉實(shí)驗(yàn)說明光具有波動(dòng)性.故B正確.

C.此實(shí)驗(yàn)是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，說明光具有粒子性.故C正確.

D.三種射線在磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，能判定射線的電性，不能說明光的性質(zhì).故D錯(cuò)誤.

答案：BC

點(diǎn)撥該題涉及到α粒子散射實(shí)驗(yàn)、雙孔干涉實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和三種射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，知識(shí)點(diǎn)雖然比較多，都屬于記憶性知識(shí)，屬于簡(jiǎn)單題.

（收稿日期：2014-09-15）

通過對(duì)原子物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，大家都知道具有一定能量的光子、電子可以使處于基態(tài)的原子發(fā)生躍遷.那么處于基態(tài)的原子受光子照射或電子轟擊，會(huì)發(fā)生怎樣的躍遷？光子、電子使原子能級(jí)躍遷的條件有何不同？電離的發(fā)生必須滿足何種條件？對(duì)于這些問題同學(xué)們務(wù)必要弄清楚.

一、激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷規(guī)律

1. 處于激發(fā)態(tài)的氫原子，能從高能級(jí)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷，可發(fā)射出不同頻率的光子，其發(fā)射光子頻率的種類可用公式C2n=n（n-1）2計(jì)算.

圖12. 高能級(jí)自發(fā)向低能級(jí)躍遷發(fā)射，由高到低不同頻率光子順序（以n = 4為例）hv1=E4-E1，hv2=E3-E1，hv3=E2-E1，hv4=E4-E2，hv5=E3-E2，hv6=E4-E3.

觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來(lái)降低，即接收到的聲波頻率降低.說明觀察者和火車之間的距離在變大.所以A、C均不正確，B、D正確.

答案：BD.

點(diǎn)撥多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象，要熟知多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)，注意接收的頻率在變化，而發(fā)出頻率不變.

例5公路巡警開車在高速公路上以100 Km/h的恒定車速巡查，巡警車向前方同一車道行駛的一輛轎車發(fā)出如圖4中實(shí)線所示的超聲波，如果該超聲波被那輛轎車反射回來(lái)時(shí)，巡警車接收到的超聲波如圖中虛線所示.由此可知，那輛轎車的車速是（ ）.

圖4

A.大于100 Km/h

B.小于100 Km/h

C.等于100 Km/h

D.大于150 Km/h

解析根據(jù)多普勒效應(yīng)，相對(duì)源（一般是聲音發(fā)出點(diǎn)）靠近的時(shí)候，測(cè)量的頻率會(huì)比實(shí)際大，相反會(huì)變小.

巡警車接收到的頻率低了，即觀察者接收到的頻率低了，說明轎車和巡警車在相互遠(yuǎn)離，而巡警車速度恒定，因此可以判定轎車的速度比巡警車速度大，故A選項(xiàng)正確.

答案：A.

點(diǎn)撥解決該題關(guān)鍵是要掌握多普勒效應(yīng)的應(yīng)用.

4.惠更斯原理

例6歷史上，為了說明光的性質(zhì)，牛頓提出了光的微粒說，惠更斯提出了光的波動(dòng)說，如今人們對(duì)光的性質(zhì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí).下面四幅示意圖中所表示的實(shí)驗(yàn)中能說明光的性質(zhì)的是（ ）.

解析該題中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)分別是α粒子散射實(shí)驗(yàn)、雙孔干涉實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和三種射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，依次進(jìn)行說明即可.

A.該實(shí)驗(yàn)是α粒子散射實(shí)驗(yàn)，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，與光的性質(zhì)無(wú)關(guān).故A錯(cuò)誤.

B.干涉是波的特有性質(zhì)，因此雙孔干涉實(shí)驗(yàn)說明光具有波動(dòng)性.故B正確.

C.此實(shí)驗(yàn)是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，說明光具有粒子性.故C正確.

D.三種射線在磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，能判定射線的電性，不能說明光的性質(zhì).故D錯(cuò)誤.

答案：BC

點(diǎn)撥該題涉及到α粒子散射實(shí)驗(yàn)、雙孔干涉實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和三種射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，知識(shí)點(diǎn)雖然比較多，都屬于記憶性知識(shí)，屬于簡(jiǎn)單題.

（收稿日期：2014-09-15）