结构化学课后答案

01.量子力学基础知识【1.1】将锂在火焰上燃烧，放出红光， 波长 λ =670.8nm，这是 Li 原子由电子组态(1s)2(2p) 1→(1s)2(2s)1 跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以kJ·mol-1 为单位的能量。解：811412.998 10 m s4.46910 s670.8mc417111.491 10 cm670.8 10cm%3414123-1 -16.626 10J s 4.469 106.6023 10 mol178.4kJ molAEh Ns【1.2】 实验测定金属钠的光电效应数据如下：波长λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 光电子最大动能Ek/10-19J 3.41 2.56 1.95 0.75 作“动能 -频率”，从图的斜率和截距计算出Plank 常数 (h)值、钠的脱出功(W)和临阈频率 (ν0)。解：将各照射光波长换算成频率v ,并将各频率与对应的光电子的最大动能Ek 列于下表：λ /nm 312.5 365.0 404.7 546.1 v /1014s－19.59 8.21 7.41 5.49 Ek/10－19J 3.41 2.56 1.95 0.75 由表中数据作图，示于图1.2 中4567891001234Ek/10-19J1014g-1图 1.2 金属的kE图由式0khvhvE推知0kkEEhvvv即 Planck 常数等于kEv 图的斜率。选取两合适点，将kE 和 v 值带入上式，即可求出h 。例如：19341412.70 1.05106.60 108.5060010JhJ ssg图中直线与横坐标的交点所代表的v 即金属的临界频率0v ，由图可知，14104.36 10vs。因此，金属钠的脱出功为：341410196.60 104.36 102.88 10WhvJ ssJg【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14 s-1，如用它作为光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射光电子的最大速度是多少？解：2012hvhvmv12018123414193122.9981026.626 105.46410300109.109 10h vvmm sJ ssmkggg134141231512 6.626 104.529 109.109 108.12 10J sskgm sgg【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长：（a）质量为 10-10kg，运动速度为0.01m·s-1 的尘埃；（b）动能为 0.1eV 的中子；（c）动能为 300eV 的自由电子。解：根据关系式：(1)34221016.626 10J s6.626 10m10kg0.01m shmv3412719-11 (2)26.626 10J s2 1.675 10kg0.1eV 1.602 10JeV9.403 10 mhhpmT34311911(3) 26.626 10J s2 9.109 10kg 1.602 10C300V7.08 10mhhpmeV【1.5】用透射电子显微镜摄取某化合物的选区电子衍射图，加速电压为200kV ，计算电子加速后运动时的波长。解：根据 de Broglie 关系式：34311951226.626 102 9.109 101.602 102 102.742 10hhhpmmeVJ skgCVmg【1.6】对...