题目
计算下列电磁辐射的有关参数: (1)波数为3030 的芳烃红外吸收峰的波长(m m); (2)5m波长射频辐射的频率(MHz); (3)588.995nm钠线相应的光子能量(eV)。
计算下列电磁辐射的有关参数: (1)波数为3030 的芳烃红外吸收峰的波长(m m); (2)5m波长射频辐射的频率(MHz); (3)588.995nm钠线相应的光子能量(eV)。
题目解答
答案
(1) λ=1/K=3.3 μm= mm ; (2) v=C/ λ=60MHz ; (3)E=hv=hC/ λ=2.1eV
解析
考查要点:本题涉及电磁辐射的基本参数计算,包括波长、频率、光子能量的转换,需熟练掌握相关物理公式及单位换算。
解题思路:
- 波数与波长关系:波数($K$)是波长($\lambda$)倒数,注意单位换算。
- 频率与波长关系:利用光速公式 $c = \lambda v$,需注意单位统一。
- 光子能量计算:使用公式 $E = \frac{hc}{\lambda}$,或直接应用简化常数 $1240 \, \text{eV·nm}$。
关键点:
- 单位换算是解题核心,需注意长度单位(如 cm、μm、mm、m)和频率单位(MHz)的转换。
- 公式选择直接影响计算效率,如光子能量可直接用简化常数快速求解。
(1) 波数为3030的芳烃红外吸收峰的波长
公式:$\lambda = \frac{1}{K}$,其中 $K$ 的单位为 $\text{cm}^{-1}$,结果需转换为 $\mu\text{m}$ 或 $\text{mm}$。
步骤:
- 计算波长:$\lambda = \frac{1}{3030} \, \text{cm} = \frac{1}{3030} \times 10^4 \, \mu\text{m} \approx 3.3 \, \mu\text{m}$。
- 转换为毫米:$3.3 \, \mu\text{m} = 3.3 \times 10^{-3} \, \text{mm}$。
(2) 5m波长射频辐射的频率
公式:$v = \frac{c}{\lambda}$,其中 $c = 3 \times 10^8 \, \text{m/s}$,结果需转换为 $\text{MHz}$。
步骤:
- 计算频率:$v = \frac{3 \times 10^8}{5} \, \text{Hz} = 6 \times 10^7 \, \text{Hz}$。
- 转换为兆赫:$6 \times 10^7 \, \text{Hz} = 60 \, \text{MHz}$。
(3) 588.995nm钠线的光子能量
公式:$E = \frac{hc}{\lambda}$,或直接用简化常数 $1240 \, \text{eV·nm}$。
步骤:
- 直接计算:$E = \frac{1240}{588.995} \, \text{eV} \approx 2.1 \, \text{eV}$。