(1)地球获得的太阳能来自太阳内部的反应:太阳内部存在大量的质子(氢核),这些质子不断地进行着4个聚变为1个氦核的热核反应,伴随着热核反应放出大量的能量,这些能
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(1)地球获得的太阳能来自太阳内部的反应:太阳内部存在大量的质子(氢核),这些质子不断地进行着4个聚变为1个氦核的热核反应,伴随着热核反应放出大量的能量,这些能量辐射到地球就是我们平常所说的太阳能.请写出这个核反应方程并求出这一核反应所释放的能量.(已知质子的质量mp=1.672118×10-27kg,电子质量me=9.13×10-31kg,氦核的质量mHe=6.6429×10-27kg,h=6.63×10-34J•S.) (2)理论和实验均指出氢原子处于一系列不连续的能量状态中,基态的能量为E1=-13.6eV.当处于不同激发态的氢原子向基态跃迁时产生的光线是紫外线,属于赖曼系;而处于更高能级的氢原子向n=2的能级跃迁时产生的光线是可见光,属于巴耳末系.求: ①巴耳末系光线中最长的波长是多少? ②若用此光线作为光源做双缝干涉实验,双缝的距离为d=10μm,双缝到屏的距离为L=0.02m,则干涉条纹的宽度是多少? |
答案
(1)核反应方程为4H→He+2e. 质量亏损△m=4mP-mHe-2me=4.316×10-29kg. 释放的能量△E=△mc2=4.316×10-29×(3×108)2J=4×10-12J (2)根据能级公式En= 得 (-)E1=hv=h. 巴耳末系中最长的波长 λ==6.63×10-34×3×108×33×22 | (22-32)×(-13.6×1.6×10-19) | =6.571×10-7m. 干涉条纹的宽度 △x=λ=×6.571×10-7m=1.314mm. 答:(1)核反应方程为4H→He+2e.核反应所释放的能量4×10-12J. (2)①巴耳末系光线中最长的波长6.571×10-7m. ②干涉条纹的宽度是1.314mm |
举一反三
氢原子的能级示意图如图所示,一个自由电子的动能为12.89eV与处于基态的氢原子发生正碰,假定不计碰撞过程中氢原子的动能变化,则碰撞后该电子剩余的动能可能为( )A.0.15eV | B.0.54eV | C.0.81eV | D.2.80eV |
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大量氢原子处于不同能量激发态,发生跃迁时放出三种不同能量的光子,其能量值分别是:1.89eV、10.2eV、12.09eV.跃迁发生前这些原子分布在______个激发态能级上,其中最高能级的能量值是______eV(基态能量为-13.6eV) |
氢原子的能级如图所示,一群氢原子处于n=3的激发态,这群氢原子辐射出的光子的能量可能是( )A.13.6eV | B.12.09eV | C.10.2eV | D.1.89eV |
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氢原子的部分能级如图所示,氢原子吸收以下能量可以从基态跃迁到n=2能级的是( )A.10.2 eV | B.3.4 eV | C.1.89 eV | D.1.51 eV |
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如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠,说法正确的是( )A.这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁 到n=2所发出的光波长最短 | B.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁 到n=1所发出的光频率最小 | C.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60eV | D.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11eV |
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