命题视角1 对巴耳末公式的理解
(多选)关于巴耳末公式=R的理解,正确的是( )
A.此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的
B.公式中n可取任意值,故氢光谱是连续谱
C.公式中n只能取大于或等于3的整数值,故氢光谱是线状谱
D.公式不但适用于氢光谱的分析,也适用于其他原子的光谱
[解题探究] 波长大小与n的取值大小有何关系?
[解析] 巴耳末公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的,故A选项正确;公式中的n只能取大于或等于3的整数值,故氢光谱是线状谱,B选项错误,C选项正确;巴耳末公式只适用于氢光谱的分析,不适用于其他原子光谱的分析,D选项错误.
[答案] AC
命题视角2 巴耳末公式的应用
处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时发出一系列不同频率的光,称为氢光谱.氢光谱线的波长λ可以用下面的巴耳末-里德伯公式表示:=R,n、k分别表示氢原子跃迁后所处状态的量子数,k=1,2,3,...,对每一个k,有n=k+1,k+2,k+3,...,R称为里德伯常量,是一个已知量.对于k=1的一系列谱线其波长处在紫外光区,称为赖曼系;k=2的一系列谱线其波长处在可见光区,称为巴耳末系.用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验,当用赖曼系波长最长的光照射时,遏止电压的大小为U1;当用巴耳末系波长最短的光照射时,遏止电压的大小为U2.已知电子电荷量的大小为e,真空中的光速为c,试求:普朗克常量和该种金属的逸出功.
[思路点拨] 分析求解本题,要求综合运用氢光谱的巴耳末公式、光电效应方程等知识内容.
[解析] 设该金属的逸出功为W0,光电效应所产生的光电子最大初动能为Ekm.
由动能定理知:Ekm=eU
对于赖曼系,当n=2时对应的光波长最长,设为λ1
由题中所给公式有:=R=R
波长λ1对应的光的频率ν1==Rc
对于巴耳末系,当n→∞时对应的光波长最短,设为λ2,由题中所给公式有