如圖為一個(gè)半圓形玻璃磚的截面圖,O為圓心,MM′⊥AB.一束單色光沿NO方向射入,折射光線為ON′,ON與OM的夾角為30°,ON′與OM′的夾角為45°,半圓形玻璃磚的半徑R=3.0m,真空中的光速為c=3.0×108m/s.求當(dāng)該單色光束沿與OM夾角為60°的PO方向射入時(shí),從入射到第一次射出玻璃磚傳播的時(shí)間.
分析:根據(jù)已知條件求出折射率,判斷出60°入射時(shí)發(fā)生全反射,利用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求時(shí)間.
解答:解:玻璃的折射率為n=
sin45°
sin30°
=
2
,設(shè)臨界角為C,則sinC=
1
n
=
2
2
,
所以C=45°,當(dāng)光以60°角入射時(shí)在AB面發(fā)生全反射,
光在玻璃中的速度V=
C
n
,光在玻璃中的傳播距離為S=2R,
則從入射到第一次射出玻璃磚傳播的時(shí)間為t=
S
V
=
2Rn
C
=
2×3
2
3×108
=2
2
×10-8
s
答:從入射到第一次射出玻璃磚傳播的時(shí)間為2
2
×10-8
s
點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵是判斷光會(huì)發(fā)生全反射,必要時(shí)可以畫出光路圖.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

A.(選修模塊3-3)
(1)科學(xué)家在“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)上進(jìn)行了一次在微重力條件(即失重狀態(tài))下制造泡沫金屬的實(shí)驗(yàn).把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個(gè)石英瓶?jī)?nèi),用太陽(yáng)能將這些金屬熔化為液體,然后在熔化的金屬中充進(jìn)氫氣,使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬.下列說(shuō)法中正確的是
 

A.失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間只存在引力作用
B.失重條件下充入金屬液體內(nèi)的氣體氣泡不能無(wú)限地膨脹是因?yàn)橐后w表面張力的約束
C.在金屬液體冷凝過(guò)程中,氣泡收縮變小,外界對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能增大
D.泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性,說(shuō)明它是非晶體
(2)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程如圖所示,A到B是等壓過(guò)程,B到C是等容過(guò)程,C到A是等溫過(guò)程.則B到C氣體的溫度
 
填“升高”、“降低”或“不變”);ABCA全過(guò)程氣體從外界吸收的熱量為Q,則外界對(duì)氣體做的功為
 

(3)已知食鹽(NaCl)的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,求:
①食鹽分子的質(zhì)量m;
②食鹽分子的體積V0
B.(選修模塊3-4)
(1)射電望遠(yuǎn)鏡是接受天體射出電磁波(簡(jiǎn)稱“射電波”)的望遠(yuǎn)鏡.電磁波信號(hào)主要是無(wú)線電波中的微波波段(波長(zhǎng)為厘米或毫米級(jí)).在地面上相距很遠(yuǎn)的兩處分別安裝射電波接收器,兩處接受到同一列宇宙射電波后,再把兩處信號(hào)疊加,最終得到的信號(hào)是宇宙射電波在兩處的信號(hào)干涉后的結(jié)果.下列說(shuō)法正確的是
 

A.當(dāng)上述兩處信號(hào)步調(diào)完全相反時(shí),最終所得信號(hào)最強(qiáng)
B.射電波沿某方向射向地球,由于地球自轉(zhuǎn),兩處的信號(hào)疊加有時(shí)加強(qiáng),有時(shí)減弱,呈周期性變化
C.干涉是波的特性,所以任何兩列射電波都會(huì)發(fā)生干涉
D.波長(zhǎng)為毫米級(jí)射電波比厘米級(jí)射電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
(2)如圖為一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧波t1=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象,此時(shí)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?y方向,位移是2.5厘米,且振動(dòng)周期為0.5s,則波傳播方向?yàn)?!--BA-->
 
,速度為
 
m/s,t2=0.25s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移是
 
cm.精英家教網(wǎng)
(3)為了測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率,某同學(xué)在半徑R=5cm的玻璃磚下方放置一光屏;一束光垂直玻璃磚的上表面從圓心O射入玻璃,光透過(guò)玻璃磚后在光屏上留下一光點(diǎn)A,然后將光束向右平移至O1點(diǎn)時(shí),光屏亮點(diǎn)恰好消失,測(cè)得OO1=3cm,求:
①玻璃磚的折射率n;
②光在玻璃中傳播速度的大小v(光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s).
精英家教網(wǎng)
C.(選修模塊3-5)
軌道電子俘獲(EC)是指原子核俘獲了其核外內(nèi)層軌道電子所發(fā)生的衰變,如釩(2347V)俘獲其K軌道電子后變成鈦(2247Ti),同時(shí)放出一個(gè)中微子υe,方程為2347V+-10e→2247Ti+υe
(1)關(guān)于上述軌道電子俘獲,下列說(shuō)法中正確的是
 

A.原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?BR>B.原子核內(nèi)一個(gè)中子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
C.原子核俘獲電子后核子數(shù)增加
D.原子核俘獲電子后電荷數(shù)增加
(2)中微子在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè),我國(guó)科學(xué)家王淦昌1942年首先提出可通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)俘獲過(guò)程末態(tài)核(如2247Ti)的反沖來(lái)間接證明中微子的存在,此方法簡(jiǎn)單有效,后來(lái)得到實(shí)驗(yàn)證實(shí).若母核2347V原來(lái)是靜止的,2247Ti質(zhì)量為m,測(cè)得其速度為v,普朗克常量為h,則中微子動(dòng)量大小為
 
,物質(zhì)波波長(zhǎng)為
 

(3)發(fā)生軌道電子俘獲后,在內(nèi)軌道上留下一個(gè)空位由外層電子躍遷補(bǔ)充.設(shè)鈦原子K
軌道電子的能級(jí)為E1,L軌道電子的能級(jí)為E2,E2>E1,離鈦原子無(wú)窮遠(yuǎn)處能級(jí)為零.
①求當(dāng)L軌道電子躍遷到K軌道時(shí)輻射光子的波長(zhǎng)λ;
②當(dāng)K軌道電子吸收了頻率υ的光子后被電離為自由電子,求自由電子的動(dòng)能EK

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)I、某同學(xué)在做測(cè)玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中,使用的是半圓形玻璃磚,P1、P2、P3、P4是按順序插在軟木板上的大頭針,如圖1所示.下述關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作中的做法,正確的是
 
.(填選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母)
A.若任意選取P1、P2連線的方向和入射點(diǎn)A的位置,都可以在圓弧久側(cè)適當(dāng)位置處插上第三個(gè)大頭針,使其同時(shí)擋住P1、P2的像
B.如果入射點(diǎn)A恰在玻璃磚圓心處,可不使用大頭針P4
C.可以用P1、P2連線作為入射光線,也可以用P4、P3連線作為入射光線
D.為減小誤差,P1、P2間距和P3、P4間距應(yīng)適當(dāng)大一些
II、在測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:
A.待測(cè)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻約為4Ω)
B.電壓表V1(量程0~2V,內(nèi)阻約為2000Ω)
C.電壓表V2(量程0~6V,內(nèi)阻約為6000Ω)
D.電阻箱R1(最大電阻99.9Ω,額定電流1A)
E.滑動(dòng)變阻器R2(最大電阻20Ω,額定電流2A)
F.滑動(dòng)變阻器R3(最大電阻200Ω,額定電流1A)
G.電鍵一個(gè),導(dǎo)線若干
(1)為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,電壓表應(yīng)選擇
 
,電阻箱或滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇
 
(填寫器材前面的字母).
(2)請(qǐng)?jiān)谙旅嫠o方框內(nèi),畫出利用所選器材測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖,圖2.精英家教網(wǎng)
(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù),對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后,在坐標(biāo)紙上做出了如上圖線:
由圖線得出:干電池的電動(dòng)勢(shì)E=
 
V,內(nèi)阻r=
 
Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)由于沒(méi)有量角器,他在完成了光路圖以后,以O(shè)點(diǎn)為圓心、10.00cm長(zhǎng)為半徑畫圓,分別交線段OA于A點(diǎn),交O、O′連線延長(zhǎng)線于C點(diǎn).過(guò)A點(diǎn)作法線NN′的垂線AB交NN′于B點(diǎn),過(guò)C點(diǎn)作法線NN′的垂線CD交NN′于D點(diǎn),如圖1所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃折射率n=
 

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(2)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用刻度尺測(cè)半圓形玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)(如圖2所示),他進(jìn)行的主要步驟是:
A.用刻度尺測(cè)玻璃磚的直徑AB的大小d.
B.先把白紙固定在木板上,將玻璃磚水平放置在白紙上,用筆描出玻璃磚的邊界,將玻璃磚移走,標(biāo)出玻璃磚的圓心O、直徑AB、AB的法線OC.
C.將玻璃磚放回白紙的原處,長(zhǎng)直尺M(jìn)N緊靠A點(diǎn)并與直徑AB垂直放置.
D.調(diào)節(jié)激光器,使PO光線從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射向圓心O,并使長(zhǎng)直尺M(jìn)N的左右兩端均出現(xiàn)亮點(diǎn),記下左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1,右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2.則
①小明利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算玻璃折射率的表達(dá)式n=
 

②關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)以下說(shuō)法正確的是
 

A.在∠BOC的范圍內(nèi),改變?nèi)肷涔釶O的入射角,直尺M(jìn)N上可能只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)
B.左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定小于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2
C.左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定大于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2
D.要使左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1增大,應(yīng)減小入射角.

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科目:高中物理 來(lái)源:南通二模 題型:問(wèn)答題

A.(選修模塊3-3)
(1)科學(xué)家在“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)上進(jìn)行了一次在微重力條件(即失重狀態(tài))下制造泡沫金屬的實(shí)驗(yàn).把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個(gè)石英瓶?jī)?nèi),用太陽(yáng)能將這些金屬熔化為液體,然后在熔化的金屬中充進(jìn)氫氣,使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬.下列說(shuō)法中正確的是______
A.失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間只存在引力作用
B.失重條件下充入金屬液體內(nèi)的氣體氣泡不能無(wú)限地膨脹是因?yàn)橐后w表面張力的約束
C.在金屬液體冷凝過(guò)程中,氣泡收縮變小,外界對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能增大
D.泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性,說(shuō)明它是非晶體
(2)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程如圖所示,A到B是等壓過(guò)程,B到C是等容過(guò)程,C到A是等溫過(guò)程.則B到C氣體的溫度______填“升高”、“降低”或“不變”);ABCA全過(guò)程氣體從外界吸收的熱量為Q,則外界對(duì)氣體做的功為_(kāi)_____.
(3)已知食鹽(NaCl)的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,求:
①食鹽分子的質(zhì)量m;
②食鹽分子的體積V0
B.(選修模塊3-4)
(1)射電望遠(yuǎn)鏡是接受天體射出電磁波(簡(jiǎn)稱“射電波”)的望遠(yuǎn)鏡.電磁波信號(hào)主要是無(wú)線電波中的微波波段(波長(zhǎng)為厘米或毫米級(jí)).在地面上相距很遠(yuǎn)的兩處分別安裝射電波接收器,兩處接受到同一列宇宙射電波后,再把兩處信號(hào)疊加,最終得到的信號(hào)是宇宙射電波在兩處的信號(hào)干涉后的結(jié)果.下列說(shuō)法正確的是______
A.當(dāng)上述兩處信號(hào)步調(diào)完全相反時(shí),最終所得信號(hào)最強(qiáng)
B.射電波沿某方向射向地球,由于地球自轉(zhuǎn),兩處的信號(hào)疊加有時(shí)加強(qiáng),有時(shí)減弱,呈周期性變化
C.干涉是波的特性,所以任何兩列射電波都會(huì)發(fā)生干涉
D.波長(zhǎng)為毫米級(jí)射電波比厘米級(jí)射電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
(2)如圖為一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧波t1=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象,此時(shí)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?y方向,位移是2.5厘米,且振動(dòng)周期為0.5s,則波傳播方向?yàn)開(kāi)_____,速度為_(kāi)_____m/s,t2=0.25s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移是______cm.
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(3)為了測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率,某同學(xué)在半徑R=5cm的玻璃磚下方放置一光屏;一束光垂直玻璃磚的上表面從圓心O射入玻璃,光透過(guò)玻璃磚后在光屏上留下一光點(diǎn)A,然后將光束向右平移至O1點(diǎn)時(shí),光屏亮點(diǎn)恰好消失,測(cè)得OO1=3cm,求:
①玻璃磚的折射率n;
②光在玻璃中傳播速度的大小v(光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s).

精英家教網(wǎng)

C.(選修模塊3-5)
軌道電子俘獲(EC)是指原子核俘獲了其核外內(nèi)層軌道電子所發(fā)生的衰變,如釩(2347V)俘獲其K軌道電子后變成鈦(2247Ti),同時(shí)放出一個(gè)中微子υe,方程為2347V+-10e→2247Ti+υe
(1)關(guān)于上述軌道電子俘獲,下列說(shuō)法中正確的是______.
A.原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?br>B.原子核內(nèi)一個(gè)中子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
C.原子核俘獲電子后核子數(shù)增加
D.原子核俘獲電子后電荷數(shù)增加
(2)中微子在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè),我國(guó)科學(xué)家王淦昌1942年首先提出可通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)俘獲過(guò)程末態(tài)核(如2247Ti)的反沖來(lái)間接證明中微子的存在,此方法簡(jiǎn)單有效,后來(lái)得到實(shí)驗(yàn)證實(shí).若母核2347V原來(lái)是靜止的,2247Ti質(zhì)量為m,測(cè)得其速度為v,普朗克常量為h,則中微子動(dòng)量大小為_(kāi)_____,物質(zhì)波波長(zhǎng)為_(kāi)_____
(3)發(fā)生軌道電子俘獲后,在內(nèi)軌道上留下一個(gè)空位由外層電子躍遷補(bǔ)充.設(shè)鈦原子K
軌道電子的能級(jí)為E1,L軌道電子的能級(jí)為E2,E2>E1,離鈦原子無(wú)窮遠(yuǎn)處能級(jí)為零.
①求當(dāng)L軌道電子躍遷到K軌道時(shí)輻射光子的波長(zhǎng)λ;
②當(dāng)K軌道電子吸收了頻率υ的光子后被電離為自由電子,求自由電子的動(dòng)能EK

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年江蘇省南通市高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

A.(選修模塊3-3)
(1)科學(xué)家在“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)上進(jìn)行了一次在微重力條件(即失重狀態(tài))下制造泡沫金屬的實(shí)驗(yàn).把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個(gè)石英瓶?jī)?nèi),用太陽(yáng)能將這些金屬熔化為液體,然后在熔化的金屬中充進(jìn)氫氣,使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬.下列說(shuō)法中正確的是______
A.失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間只存在引力作用
B.失重條件下充入金屬液體內(nèi)的氣體氣泡不能無(wú)限地膨脹是因?yàn)橐后w表面張力的約束
C.在金屬液體冷凝過(guò)程中,氣泡收縮變小,外界對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能增大
D.泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性,說(shuō)明它是非晶體
(2)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程如圖所示,A到B是等壓過(guò)程,B到C是等容過(guò)程,C到A是等溫過(guò)程.則B到C氣體的溫度______填“升高”、“降低”或“不變”);ABCA全過(guò)程氣體從外界吸收的熱量為Q,則外界對(duì)氣體做的功為_(kāi)_____.
(3)已知食鹽(NaCl)的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,求:
①食鹽分子的質(zhì)量m;
②食鹽分子的體積V
B.(選修模塊3-4)
(1)射電望遠(yuǎn)鏡是接受天體射出電磁波(簡(jiǎn)稱“射電波”)的望遠(yuǎn)鏡.電磁波信號(hào)主要是無(wú)線電波中的微波波段(波長(zhǎng)為厘米或毫米級(jí)).在地面上相距很遠(yuǎn)的兩處分別安裝射電波接收器,兩處接受到同一列宇宙射電波后,再把兩處信號(hào)疊加,最終得到的信號(hào)是宇宙射電波在兩處的信號(hào)干涉后的結(jié)果.下列說(shuō)法正確的是______
A.當(dāng)上述兩處信號(hào)步調(diào)完全相反時(shí),最終所得信號(hào)最強(qiáng)
B.射電波沿某方向射向地球,由于地球自轉(zhuǎn),兩處的信號(hào)疊加有時(shí)加強(qiáng),有時(shí)減弱,呈周期性變化
C.干涉是波的特性,所以任何兩列射電波都會(huì)發(fā)生干涉
D.波長(zhǎng)為毫米級(jí)射電波比厘米級(jí)射電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
(2)如圖為一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧波t1=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象,此時(shí)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?y方向,位移是2.5厘米,且振動(dòng)周期為0.5s,則波傳播方向?yàn)開(kāi)_____,速度為_(kāi)_____m/s,t2=0.25s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移是______cm.
(3)為了測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率,某同學(xué)在半徑R=5cm的玻璃磚下方放置一光屏;一束光垂直玻璃磚的上表面從圓心O射入玻璃,光透過(guò)玻璃磚后在光屏上留下一光點(diǎn)A,然后將光束向右平移至O1點(diǎn)時(shí),光屏亮點(diǎn)恰好消失,測(cè)得OO1=3cm,求:
①玻璃磚的折射率n;
②光在玻璃中傳播速度的大小v(光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s).

C.(選修模塊3-5)
軌道電子俘獲(EC)是指原子核俘獲了其核外內(nèi)層軌道電子所發(fā)生的衰變,如釩(2347V)俘獲其K軌道電子后變成鈦(2247Ti),同時(shí)放出一個(gè)中微子υe,方程為2347V+-1e→2247Ti+υe
(1)關(guān)于上述軌道電子俘獲,下列說(shuō)法中正確的是______.
A.原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?br />B.原子核內(nèi)一個(gè)中子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
C.原子核俘獲電子后核子數(shù)增加
D.原子核俘獲電子后電荷數(shù)增加
(2)中微子在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè),我國(guó)科學(xué)家王淦昌1942年首先提出可通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)俘獲過(guò)程末態(tài)核(如2247Ti)的反沖來(lái)間接證明中微子的存在,此方法簡(jiǎn)單有效,后來(lái)得到實(shí)驗(yàn)證實(shí).若母核2347V原來(lái)是靜止的,2247Ti質(zhì)量為m,測(cè)得其速度為v,普朗克常量為h,則中微子動(dòng)量大小為_(kāi)_____,物質(zhì)波波長(zhǎng)為_(kāi)_____
(3)發(fā)生軌道電子俘獲后,在內(nèi)軌道上留下一個(gè)空位由外層電子躍遷補(bǔ)充.設(shè)鈦原子K
軌道電子的能級(jí)為E1,L軌道電子的能級(jí)為E2,E2>E1,離鈦原子無(wú)窮遠(yuǎn)處能級(jí)為零.
①求當(dāng)L軌道電子躍遷到K軌道時(shí)輻射光子的波長(zhǎng)λ;
②當(dāng)K軌道電子吸收了頻率υ的光子后被電離為自由電子,求自由電子的動(dòng)能EK

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