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1、專 題 十 八 近 代 物 理 初 步高 考 物 理 知 識 清 單 方法一氫原子能級圖及原子躍遷問題氫原子的能級圖(如圖所示)1.能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)。2.橫線左端的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù),右端的數(shù)字“-13.6,-3.4”表示氫原子的能級。 3.相鄰橫線間的距離,表示相鄰的能級差,量子數(shù)越大,相鄰的能級差越小。4.帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷,原子躍遷條件為:h=Em-En。 突 破 方 法 特別提醒(1)能級越高,量子數(shù)越大,軌道半徑越大,電子的動能越小,但原子的能量肯定隨能級的升高而變大。(2)原子躍遷發(fā)出的光譜線條數(shù)N=,是對于一群氫原子而
2、言,而不是一個。例1如圖為氫原子能級示意圖的一部分,則氫原子() A.從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出電磁波的波長長B.從n=5能級躍遷到n=1能級比從n=5能級躍遷到n=4能級輻射出電磁波的速度大C.處于不同能級時,核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D.從高能級向低能級躍遷時,氫原子核一定向外放出能量2Cn ( 1)2n n 解析光子能量E=h=,而E4-33-2,A項正確。由于光波的波速由介質(zhì)和頻率共同決定,且在真空中傳播時與頻率無關(guān),故B錯。電子在核外不同能級出現(xiàn)的概率是不同的,故C錯。能級躍遷是核外電子在不同軌道間的躍遷,與原子核無關(guān),故D錯誤。答案A1-
3、1如圖為氫原子能級圖,可見光的光子能量范圍為1.623.11eV,則下列說法正確的是() A.大量處在n=3能級的氫原子向n=2能級躍遷時,發(fā)出的光是紫外線 hc B.大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷過程中會發(fā)出紅外線C.大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的是由n=4向n=3能級躍遷輻射出的光子D.用能量為10.3eV的電子轟擊,可以使基態(tài)的氫原子受激發(fā)答案 BCD解析從n=3躍遷到n=2,能量差為1.89eV,屬于可見光,則A錯;從n=4躍遷到n=3,能量差小于1.62eV,會發(fā)出紅外線,則B對;從n=4躍遷到低能級,只有到n=3時能量差最小,輻射出光子的波
4、長最大,波動性最明顯,則C對;用10.3eV的電子轟擊,基態(tài)氫原子吸收部分動能而受激發(fā),則D正確。 方法二放射性同位素的應(yīng)用技巧1.利用它的射線如利用鈷60放出的很強(qiáng)的射線來檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼和裂紋,這叫射線探傷。利用放射線的貫穿本領(lǐng)了解物體的厚度和密度的關(guān)系,可以用放射性同位素來檢查各種產(chǎn)品的厚度、密封容器中的液面高度,從而自動控制生產(chǎn)過程。再如利用射線的電離作用,可以消除機(jī)器在運轉(zhuǎn)中因摩擦而產(chǎn)生的有害靜電,利用射線殺死人體內(nèi)的癌細(xì)胞等。2.作為示蹤原子在生物科學(xué)研究方面,示蹤原子起著十分重要的作用。在對輸油管線漏油情況的檢查和對植物生長的檢測方面,示蹤原子同樣起著重要作用。例2如圖是工
5、廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖。 (1)請你簡述自動控制的原理;(2)如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1毫米的鋁板,那么在、和三種射線中,你認(rèn)為哪一種射線在鋁板的厚度控制中起主要作用?為什么?解析(1)放射線具有貫穿本領(lǐng),如果向前運動的鋁板的厚度有變化,則探測器接收到的放射線的強(qiáng)度就會隨之變化,這種變化被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎氲较鄳?yīng)的裝置,進(jìn)而自動控制題圖中右側(cè)的兩個輪間的距離,使鋁板的厚度恢復(fù)正常。(2)射線起主要作用。因為射線的貫穿本領(lǐng)很小,一張薄紙就能把它擋住,更穿不過1毫米的鋁板;射線的貫穿本領(lǐng)非常強(qiáng),能穿過幾厘米的鉛板,1毫米左右的鋁板厚度發(fā)生變化時,透過鋁板 的射線強(qiáng)度變化不大;射線的貫穿本領(lǐng)較強(qiáng),能穿過幾毫米的鋁板,當(dāng)鋁板的厚度發(fā)生變化時,透過鋁板的射線強(qiáng)度變化較大,探測器可明顯地反映出這種變化,使自動化系統(tǒng)作出相應(yīng)的反應(yīng)。答案見解析
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