Một đám nguyên tử hidro đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ. Khi chiếu bức xạ có tần số f2 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ. Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được tính theo biểu thức \({E_n} = - \frac{{{E_0}}}{{{n^2}}}\), (với E0 là hằng số dương; n = 1, 2, 3,…). Tỉ số \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\) là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Chiếu f1 vào đám nguyên tử thứ nhất thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ nên:\(\frac{{{n_1}\left( {{n_1} - 1} \right)}}{2} = 3 \Rightarrow {n_1} = 3\)
+ Chiếu f2 vào đám nguyên tử thứ hai thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ nên: \(\frac{{{n_2}\left( {{n_2} - 1} \right)}}{2} = 10 \Rightarrow {n_2} = 5\)
Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{\varepsilon _1} = {E_3} - {E_1} \Leftrightarrow h.{f_1} = - \frac{{{E_0}}}{{{3^2}}} - \left( { - \frac{{{E_0}}}{{{1^2}}}} \right) = \frac{8}{9}{E_0}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)}\\ {{\varepsilon _2} = {E_5} - {E_1} \Leftrightarrow h.{f_2} = - \frac{{{E_0}}}{{{5^2}}} - \left( { - \frac{{{E_0}}}{{{1^2}}}} \right) = \frac{{24}}{{25}}{E_0}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)} \end{array}} \right.\)
Chia hai vế của (1) cho (2) ta được: \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \frac{8}{9}.\frac{{25}}{{24}} = \frac{{25}}{{27}}\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Nguyễn Bá Ngọc
