1960年5月15日,年轻的美国物理学家梅曼在实验室中利用红宝石激光器首先获得了激光。红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中的铬离子产

1960年5月15日,年轻的美国物理学家梅曼在实验室中利用红宝石激光器首先获得了激光。红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中的铬离子产

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1960年5月15日,年轻的美国物理学家梅曼在实验室中利用红宝石激光器首先获得了激光。红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示,E1是基态,E2是亚稳态,E3是激发态,若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体,处于基态的铬离子受激发跃迁到E3,然后自发跃迁到E2,释放波长为λ2的光子,处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波长为多大?
答案
解:根据玻尔的量子化原子模型,原子从一个能级跃迁到另一个能级时,需要吸收或发出的光子能量等于这两个能级的能量差,即hυ=ΔE。
根据波长、波速、频率的关系,有:c=λυ
设所求激光波长为λ,据题意,有:



结合以上三式,有:
解得:λ=
举一反三
用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线,且v3>v2>v1,则[     ]
A.v0<v1
B.v3=v2 +v1
C.v0=v1+v2+v3
D.
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氢原子部分能级的示意图如图所示。不同色光的光子能量如下表所示,处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条,其颜色分别为
[     ]
A.红、蓝一靛
B.黄、绿
C.红、紫
D.蓝一靛、紫
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氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为λ1=0.632 8μm,λ2=3.39μm,已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为△E1=1.96 eV的两个目能级之间跃迁产生的。用△E2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔,则△E2的近似值为[     ]
A.10.50 eV
B.0.98 eV
C.0.53 eV
D.0 36 eV
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不定项选择

下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是(   )


A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
C.图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性
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电子与氢原子核(质子)构成的原子称为氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用。图为氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子,氢原子吸收光子后,发出频率为v1、v2、v3、v4、v5和v6的光,且频率依次增大,则E等于:

[     ]

A.
B.
C.
D.
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