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菁優(yōu)網(wǎng)激光由于其單色性好、亮度高、方向性好等特點(diǎn),在科技前沿的各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,已知光在真空中的傳播速度為c,普朗克常量為h,光子的能量E與動(dòng)量p的關(guān)系是p=
E
c

(1)科研人員曾用強(qiáng)激光做過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):一個(gè)小玻璃平片被一束強(qiáng)激光托在空中。已知激光照射到小玻璃片上的功率為P,假設(shè)激光豎直向上照射,照到玻璃片上的激光被全部吸收掉,重力加速度為g。求小玻璃片的質(zhì)量m;
(2)激光冷卻和原子捕獲技術(shù)在科學(xué)上意義重大,特別是對(duì)生物科學(xué)將產(chǎn)生重大影響。所謂激光冷卻就是在激光的作用下使得熱運(yùn)動(dòng)的原子減速,其具體過程如下:一質(zhì)量為m的原子沿著x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),頻率為ν1的激光束迎面射向該原子,以速度v0運(yùn)動(dòng)著的原子就會(huì)吸收迎面而來的光子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),而處于激發(fā)態(tài)的原子會(huì)很快又自發(fā)地輻射光子回到基態(tài)。原子自發(fā)輻射的光子方向是隨機(jī)的,假設(shè)以上過程中,原子的速度已經(jīng)很小,光子向各方向輻射的可能性可認(rèn)為是均等的。
①設(shè)原子單位時(shí)間內(nèi)與n個(gè)光子發(fā)生相互作用,求運(yùn)動(dòng)原子做減速運(yùn)動(dòng)的加速度;
②已知處于基態(tài)的某靜止原子能夠吸收頻率為ν0的光子,從而躍遷到它的第一激發(fā)態(tài)。假設(shè)以速度v0運(yùn)動(dòng)著的原子吸收迎面而來的光子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),該原子發(fā)生吸收光子后,原子的速度就變?yōu)関1,方向未變。已知該過程也遵循能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律,為了求原子的速度v1,請(qǐng)列出相應(yīng)的守恒定律對(duì)應(yīng)的方程。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:121引用:2難度:0.4
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  • 1.已知?dú)湓犹幱诨鶓B(tài)時(shí),原子的能量E1=-13.6eV,電子的軌道半徑為r1=0.53×10-10m;而量子數(shù)為n的能級(jí)值為En=
    1
    n
    2
    E1,半徑rn=n2r1.試問(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字):
    (1)若要使處于n=2的激發(fā)態(tài)的氫原子電離,至少要用頻率多大的光照射氫原子?
    (2)氫原子處于n=2能級(jí)時(shí),電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和電子的電勢(shì)能各為多少?(靜電力常量k=9×109N?m2/C2,電子電荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J?s)
    發(fā)布:2024/10/17 6:0:3組卷:79引用:2難度:0.6
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道為r1=0.528×10-10m,量子數(shù)為n的能級(jí)值為En=-
    13
    .
    6
    n
    2
    eV.
    (1)求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能.
    (2)有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài).在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線.
    (3)計(jì)算這幾條光譜線中波長最短的一條的波長(第三問保留一位有效數(shù)字).
    (其中靜電力恒量k=9.0×109N?m2/C2,電子電量e=1.6×10-19C,普朗克恒量h=6.63×10-34J?s,真空中光速c=3.0×108m/s)
    發(fā)布:2024/10/17 8:0:2組卷:60引用:4難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.μ子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子,它在原子核物理的研究中有重要作用,如圖為μ氫原子的能級(jí)圖.假定用動(dòng)能為E的電子束“照射”容器中大量處于n=1能級(jí)的μ氫原子,μ氫原子吸收能量后,最多能發(fā)出6種不同頻率的光,則關(guān)于E的取值正確的是( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/17 6:0:3組卷:28引用:5難度:0.9
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