Атомная физика

52.1. Спектры излучения. Виды спектров. Спектры поглощения. Спектральный анализ.

Опыт Резерфорда по рассеянию –частиц. Планетарная модель атома Резерфорда. Ее недостатки.

Первый постулат Бора. В чем противоречие первого постулата Бора классической механике Ньютона и классической электродинамике? Второй постулат Бора.

Схема энергетических уровней атома водорода.

52.2(А). В спектре Солнца на фоне сплошного спектра наблюдаются темные узкие линии. Чему соответствуют сплошной спектр и линейчатый спектр поглощения?

1) Сплошной – излучение глубинных слоев Солнца, линейчатый – спектр поверхности Солнца.

2) Сплошной – излучение видимой поверхности Солнца, линейчатый–спектр поглощения атмосферы Солнца. ^^

3) Сплошной – излучение атмосферы Солнца, линейчатый –спектр поглощения межпланетной среды.

4) Сплошной – излучение глубинных слоев Солнца, линейчатый–спектр поглощения межпланетной среды.

52.3(А). К какому виду относится спектр лампы накаливания, газового разряда в трубке?

1) Оба сплошные.

2) Лампы–сплошной, газового разряда–линейчатый. ^^

3) Лампы–полосатый, разряда–линейчатый.

4)  Лампы–полосатый, разряд–сплошной.

52.4(А). Можно ли узнать химический состав далеких звезд? Если можно, то каким образом?

1) Нельзя, так как они слишком далеки.

2) Да, по их цвету.

3) Да, по сплошному спектру излучения.

4) Да, по линиям поглощения и излучения в спектрах. ^^

52.5(А). Какое из приведенных ниже утверждений является серьезным доводом против планетарной модели атомов по Резерфорду?

1) силы электростатического притяжения ядра так велики, что электрон должен упасть на ядро;

2) из-за большой удаленности от ядра силы кулоновского притяжения так малы, что электроны должны легко их преодолевать и покидать атомное ядро;

3)электрон должен терять энергию на электромагнитное излучение и быстро упасть на ядро^^;

4) из-за большой массы ядра гравитационные силы притяжения должны вызывать падение электрона на ядро.

52.6(А). Какое из приведенных ниже высказываний правильно описывает способность атомов к излучению и поглощению энергии?

Изолированные атомы могут …

1. поглощать и излучать любую порцию энергии;

2. поглощать и излучать лишь некоторый дискретный набор значений энергии^^;

3. поглощать любую порцию энергии, а излучать лишь некоторый дискретный набор значений энергии;

4. излучать любую порцию энергии, а поглощать лишь некоторый дискретный набор значений энергии.

52.7(А). Что было установлено в эксперименте Франка и Герца?

1) корпускулярная природа света;

2) квантовый характер поглощения и излучения энергии атомами; ^^

3) волновые свойства элементарных частиц;

4) явление превращения вещества в излучение.

52.8(А). Может ли энергия электронов в атоме принимать любые значения?

1) Да, электрон, двигаясь по окружности вокруг ядра, может иметь любую энергию.

2) Нет, энергия электронов не может принимать значения, меньшие некоторого вполне определенного значения. Выше этого значения энергия электронов может быть любой.

3) Да, поскольку энергия электрона в атоме непрерывно меняется при его движении.

4) Нет, энергия электронов может принимать ряд вполне определенных значений. ^^

52.9(А). Какое значение имеет энергия фотона, поглощаемого атомом при переходе из основного состояния с энергиейЕ₀в возбужденное состояниеЕ₁?

1) Е₀; 2)Е₁;

3) Е₀–Е₁; 4)Е₁–Е₀^^;

5) Е₀+Е₁.

52.10(А). Атом водорода находился в основном состоянии. При первом столкновении с другим атомом он перешел в возбужденное состояние, а при следующем столкновении был ионизирован. Энергия системы «ядро – электрон» имела

1) максимальное значение в нормальном состоянии атома;

2) максимальное значение в возбужденном состоянии атома;

3) максимальное значение в ионизированном состоянии атома^^;

4) одинаковое значение во всех трех состояниях.

52.11(А). Зависит ли частота испускаемого атомом излучения от частоты обращения электрона вокруг ядра?

1) Частота излучения равна частоте обращения электрона вокруг ядра;

2) Частота излучения пропорциональна частоте обращения электрона вокруг ядра;

3) Частота излучения обратно пропорциональна частоте обращения электрона вокруг ядра;

4) Частота излучения не зависит от частоты обращения электрона вокруг ядра, а зависит от разности энергий состояний, между которыми происходит переход электрона. ^^

52.12(А). На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Какой стрелкой обозначен переход с излучением фотона наименьшей частоты?

1)1^^; 2) 2;

3) 3; 4) 4;

5) 5.

52.13(А). На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Какой цифрой обозначен переход, соответствующий поглощению атомом фотона самой большой частоты?

1) 1^^; 2) 2;

3) 3; 4) 4.

52.14(А).На рисунке показана схема энергетических уровней атома водорода и некоторые возможные переходы электрона из одного состояния в другое. Укажите, какому переходу соответствует спектральная линия, лежащая в видимой области спектра.

1)  1; 2) 2; ^^3) 3; 4) 4.

52.15(В). Рассматривая электрон как классическую частицу, движущуюся в атоме водорода по круговой орбите вокруг неподвижного протона, выразите скорость электрона и его полную механическую энергию через радиус орбитыr. (;; ())

52.16(В). Во сколько раз увеличивается линейная скорость электрона в атоме водорода, если при переходе из одного состояния в другое радиус орбиты уменьшается в 16 раз? (4)

52.17(В). Определите длину волны света, испускаемого атомом водорода при его переходе из стационарного состояния с энергией(k= 4) в состояние с энергией(n = 2). (4,910^-7м)

52.18(В). На сколько увеличивается энергия атома ртути при поглощении парами ртути кванта электромагнитного излучения с длиной волны 0,25 мкм?

(5,0 эВ)

52.19(В). Для ионизации атома водорода требуется энергияЕ= 14 эВ. Ионизировать атом можно ударом электрона, разогнанного внешним электрическим полем, или облучением электромагнитной волной. Определите потенциал ионизации этого атома, а также минимальную длину электромагнитной волны, способной ионизировать этот атом. (14 В; 8,910^–8м)

52.20(С). Какую наименьшую скорость должен иметь электрон, ударяющийся об атом водорода и возбуждающий его так, что в спектре излучения этого атома появляются линии всех возможных серий? Каков потенциал возбуждения этого атома? (2,210⁶ м/с; 13,6 В)