Question

（2011?江蘇）（1）下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射規(guī)律的是

（2）按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量

越大

（選填“越大”或“越小”）．已知氫原子的基態(tài)能量為E₁（E₁＜0），電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為

2(hγ+E1) m

（普朗克常量為h ）．
（3）有些核反應(yīng)過程是吸收能量的．例如在X+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H中，核反應(yīng)吸收的能量Q=[（m_O+m_H）-（m_M+m_N）]c²，在該核反應(yīng)中，X表示什么粒子？X粒子以動能E_K轟擊靜止的₇¹⁴N，若E_K=Q，則該核反應(yīng)能否發(fā)生？請簡要說明理由．

Answer 1

分析：要解決題目（1）就要理解黑體輻射的規(guī)律：溫度越高，輻射越強越大，溫度越高，輻射的電磁波的波長越短；要解決題目（2）就要理解波爾原子理論的三個假設(shè)：軌道量子化，能級假設(shè)，躍遷假設(shè)；要解決（3）要掌握核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律，質(zhì)能方程，動量守恒定律．

解答：解：（1）黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強越大，故B、D錯誤．
黑體輻射的波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射，在500℃以至更高的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射．即溫度越高，輻射的電磁波的波長越短，故C錯誤A正確．
故選A．
（2）按照波爾理論電子只能在一些特定的軌道上運動，且滿足r_n=n²r₁，故電子離原子核越遠n越大，
電子在這些軌道上運動時并不向外輻射能量，且其能量滿足En=

1

n2

E1，，由于E₁＜0，所以原子的能量為負值，顯然電子離原子核最近時n越小原子的能量越小，電子離原子核越遠，n越大En越趨近于0，即E_n越大．
基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E₁+hγ
電子發(fā)生電離時其電勢能為0，動能為

1

2

mv2
故有E=0+

1

2

mv2
所以有E₁+hγ=

1

2

mv2
解得v=

2(hν+E1) m

答案為：越大，

2(hν+E1) m

（3）在核反應(yīng)的過程中生成物和反應(yīng)物的核電荷數(shù)相等有Z+7=8+1，解得Z=2
根據(jù)反應(yīng)物和生成物質(zhì)量數(shù)守恒可得A+14=17+1，解得A=4，
故X為₂⁴He；
根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程△E=△mC²可知在核反應(yīng)發(fā)生的過程中核反應(yīng)吸收能量，質(zhì)量增加，題目中創(chuàng)設(shè)的X的動能恰好轉(zhuǎn)化為生成物的質(zhì)量，所以生成物的速度為0，故生成物的動量為0，而反應(yīng)物的動量不為0，所以該反應(yīng)違背了動量守恒定律，故該反應(yīng)不能實現(xiàn)．

點評：本題考查了原子物理當中的幾乎所有的重要的知識點，難度中等，要求較高，要順利解決本題，一定要熟練記憶本深刻理解教材的基本的內(nèi)容，這是我們學(xué)好物理的捷徑．