解题思路:能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差,根据辐射的光子能量求出辐射的光子频率之比.
该题通过带电粒子在磁场中运动,考查三种射线的特性,α射线带正电荷,在磁场中根据左手定则判定向右偏转;β射线带负电荷,偏转的方向与α射线相反;γ射线不带电,不偏转;由此可以判定.
(1)第n能级的能量为En=
E1
n2,因为E4=
E1
16,当氢原子由第4能级跃迁到基态时,发出光子能量hv1=E4-E1=-
15E1
16.
因为E2=
E1
4,当氢原子由第2能级跃迁到基态时,发出的光子能量hv2=E2-E1=-[3/4]E1;
解得:
v1
v2=[5/4].
(2)三种射线在匀强磁场中向上运动时,α射线带正电荷,可以判断它将向左偏转,即图中的1射线是α射线;
β射线带负电荷,可以判断它将向右偏转,即图中的3射线是;γ射线不带电,不偏转,即图中的2射线是γ射线;
故答案为:(1)[5/4];(2)α射线,γ射线,β射线.
点评:
本题考点: 氢原子的能级公式和跃迁;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强磁场中的运动.
考点点评: 解决本题的关键知道能级间跃迁满足的规律,即Em-En=hv.
该题通过带电粒子在磁场中的运动考查三种射线的特性,可以根据左手定则进行判定.属于简单题目.