Question

物理-選修3-5模塊
（1）氫原子的部分能級如圖所示．已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間．由此可推知，氫原子

AD

A．從高能級向n=1能級躍遷時發出的光的波長比可見光的短
B．從高能級向n=2能級躍遷時發出的光均為可見光
C．從高能級向n=3能級躍遷時發出的光的頻率比可見光的高
D．從n=3能級向n=2能級躍遷時發出的光為可見光
（2）一個鋰核（⁷₃Li）受到一個質子的轟擊，變成2個α粒子，寫出這一過程的核反應方程，已知一個氫核的質量是1.6736×10^-27kg，一個鋰核的質量是11.6505×10^-27kg，一個氦核的質量是6.6466×10^-27kg，上述核反應所釋放的能量等于多少J（最后結果取三位有效數字）．

Answer 1

分析：（1）光子的能量越高，波長越短，通過能級躍遷輻射的光子能量與可見光的光子能量比較，從而比較它們的波長．
（2）根據質量數守恒、電荷數守恒寫出核反應方程式，通過愛因斯坦質能方程求出反應釋放的能量．

解答：解：（1）A、從高能級向n=1能級躍遷時輻射的最小光子能量為13.6-3.40eV=10.2eV，大于3.11eV，可知所有光子能量都大于3.11eV，則波長比可見光的波長短．故A正確．
B、從高能級向n=2能級躍遷時發出的光子能量可能大于3.11eV，可能不是可見光．故B錯誤．
C、從高能級向n=3能級躍遷時發出的光子能量小于1.51eV，頻率比可見光頻率小．故C錯誤．
D、從n=3能級向n=2能級躍遷時發出的光子能量為3.40-1.51eV=1.89eV．在可見光子能量范圍內，是可見光．故D正確．
故選AD．
（2）一個鋰核（⁷₃Li）受到一個質子的轟擊，變成2個α粒子的方程式為： 37Li+ 11H→2 24He
根據△E=△mc²得，△E=（1.6736+11.6505-6.6466×2）×10^-27×（3×10⁸）²=2.78×10^-12 J．
故答案為：（1）AD
（2） 37Li+ 11H→2 24He，2.78×10^-12 J

點評：解決本題的關鍵掌握能級間躍遷能極差與輻射光子能量的關系，以及掌握愛因斯坦質能方程．