题文
(1)有一群氢原子处于量子数n=4的激发态,已知氢原子的能级公式为En=E1n2(E1为n=l时的能量).当它们自发地向低能级跃迁时能发出______种不同频率的光子.所发出光子的最大频率是______(已知普朗克常量为h).
(2)质量mA=10g的子弹,以vA=300m/s的速度射向质量mB=40g、静止在光滑水平桌面上的木块.
①如果子弹留在木块中,木块运动的速度v1是多大?
②如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度vA=100m/s,这时木块的速度v2又是多大?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)一群处于n能级的氢原子向低能级跃迁,任意两个能级间产生一次跃迁,发出一种频率的光子,共产生x=n(n-1)2=4×32=6种频率不同的光子,
最大频率是n=4向n=1跃迁时发射的光子v=△Eh=E4-E1h=-15E116h
(2)①根据动量守恒定律得:mAvA=(mA+mB)v1
解得:v1=60m/s
②根据动量守恒定律得:mAvA=mAvA′+mBv2
解得:v2=50m/s
故答案为:(1)6;-15E116h (2)①60m/s;②50m/s
解析
n(n-1)2
考点
据考高分专家说,试题“(1)有一群氢原子处于量子数n=4的激发.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





