Question

（2012?石家莊一模）（1）如圖1五幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是

ABD

A．圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一
B．圖乙：放射源射出的三種射線在磁場中運動軌跡不同，說明三種射線帶電情況不同
C．圖丙：盧瑟福通過分析a粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
D．圖丁：根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動性
E．圖戊：光電效應(yīng)實驗表明光具有波動性
（2）實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應(yīng)．已知氫原子能級圖如圖2所示，氫原子質(zhì)量為mH=1.67×10-27kg．設(shè)原來處于靜止狀態(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n=5的能級狀態(tài)．
①求氫原子由高能級向低能級躍遷時，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光；
②若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動量可以用p=

hv

c

表示a為普朗克常量，v為光子頻率，c為真空中光速），求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一；放射源射出的三種射線在磁場中運動軌跡不同，根據(jù)左手定則，判斷出粒子的電性；盧瑟福通過分析a粒子散射實驗結(jié)果，得出原子核式結(jié)構(gòu)模型．根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動性；光電效應(yīng)實驗表明光具有粒子性．
（2）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式

C

2 n

求出可能輻射光子頻率的種數(shù)．
根據(jù)動量守恒定律結(jié)合光子的動量p=

hv

c

求出發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率．

解答：解：（1）A、圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一．故A正確．
B、放射源射出的三種射線在磁場中運動軌跡不同，根據(jù)左手定則判斷出α射線帶正電，β射線帶負電，γ射線不帶電．故B正確．
C、盧瑟福通過分析a粒子散射實驗結(jié)果，得出原子核式結(jié)構(gòu)模型．故C錯誤．
D、根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，因為衍射是波所特有的現(xiàn)象，說明電子具有波動性．故D正確．
E、光電效應(yīng)實驗表明光具有粒子性．故E錯誤．
故選ABD
（2）解：①可以有n=

C

2 5

=10種不同頻率的光輻射．
②由題意知氫原子從n=5能級躍遷到n=1能級時，氫原子具有最大反沖速率．
氫原子發(fā)生躍遷時輻射出的光子能量為E=△E=

.

E5- E1

.

．
開始時，將原子（含核外電子）和即將輻射出去的光子作為一個系統(tǒng)，
由動量守恒定律可得：m_原v_原-p_光=0
光子的動量p=

hv

c

，
氫原子速度為 vH=

hv

mHc

．
所以v_原=4.17m/s．
故答案為（1）ABD．（2）10，4.17m/s．

點評：本題考查了物理學(xué)史、能級躍遷等知識點，難度不大，關(guān)鍵要記住這些知識點的基本概念和基本規(guī)律．