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2.波长改变 随散射角变化,与入射线和散射物质无关。
传统的电磁波理论同样无法解释上述现象,运用光子理论则很容易。
散射后波长改变量量化公式
氢原子光谱是这一篇的最后一个知识领域,首先要明白研究氢原子光谱的意义,也就是为什么研究氢原子光谱,研究氢光谱的目的在于利用它揭示原子的内部结构,氢原子发光光谱的特点:
1.从红光到紫外光,有一系列分立的谱线。
2.红端谱线端,紫端谱线长,紫外更密。
3.存在线系限,波长小于线系限部分,有一段连续紫外光谱。
这些谱线的波长符合巴尔未公式
如何理解巴尔未公式呢?它是如何得出的呢?玻尔理论提出了几条假设:
1.稳定态假设 原子系统某些稳定态称之为定态,电子加速运动,但不辐射能量,原子定态的能量取分立值。
2.频率条件 原子从一个具有较大能量 定态跃迁到另一个较低能量定态,辐射单色光。
3.量子化条件 只有电子角动量等于 的整数倍的定态轨道才是存在的。
根据上述玻尔理论假设,就可以对氢原子光谱的规律作简单解释。
首先根据玻尔假设可以求得电子处于第n个定态轨道时的半径。
当电子处于第n轨道运动时,原子系统的总能量。
根据玻尔理论当电子从较高级向较低能级跃迁时发出单色光频率为
若令
则上式即为广义巴尔未公式
关于德布罗意波和不确定关系请阅读教材或听本课程精讲部分
本篇典型习题
1.钾的光电效应红限波长
求①钾电子的逸出功
②当波长 的紫外光照射时,钾的遏止电压
2.氢放电管中,具有动能 的自由电子与基态氢原子碰撞
(1)氢原子获得的最大能量是多少?
(2)获得能量的氢原子可能辐射的谱线波长为多大?
3.(1)质量为20g的子弹,速度为400m/s,其德布罗意波长为多少?
(2)质量为 kg的中子,动能为20kev,其德布罗意波长为多少?
4. 粒子以v=0.9c的速度运动,求此时的质量是静止质量的多少倍?
5. 坐标系沿x轴正向相对k坐标系的速度为0.9c,而在 系中一质点沿x轴正向的运动速度也为0.9c,试求该质点相对k系在x方向上的速度?
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