- 氢原子的能级
- 共508题
（12分）氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可能发出三种不同波长的辐
射光。已知其中的两个波长分别为
求：另一个波长可能是多少？
正确答案
（1）
略
氢原子处于基态时，原子的能量为
（1）氢原子在n =4的定态时，可放出几种频率的光？其中最小频率等于多少Hz？
（2）若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射此原子？
正确答案
（1）根据玻尔理论，氢原子n =4的能级跃迁时有6种可能性：
最小频率=1.6×
（2）故要使基态的氢原子电离，照射光的频率至少应为3.28 ×
此题考查氢原玻尔模型及能级跃迁原子处于激发态是不稳定的，会自发跃迁到低态跃迁的方式有多种，或直接跃迁到基态，或先跃迁到较低激发态，再跃迁到基态。
（1）根据玻尔理论，氢原子n =4的能级跃迁时有6种可能性：
由
从n =4跃迁到n =3，辐射的能量最少
=
=1.6×
（2）欲使氢原子电离，即将电子移到离核无穷远处，此时
而这份能量对应光子的最小频率应为：
故要使基态的氢原子电离，照射光的频率至少应为3.28 ×
已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为5.53×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J•s，请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．
正确答案
氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光子能量E=-1.51+3.4eV=1.89eV=3.024×10-19J．
金属钠的逸出功W0=hv0=6.63×10-34×5.53×1014≈3.67×10-19J．
因为光子能量小于逸出功，所以不能发生光电效应．
答：不能发生光电效应．
用能量为l5eV的光子照射某种金属，能发生光电效应，测得光电子的最大初动能为12.45eV，则该金属的逸出功W=_____________eV。氢原子的能级如图所示，现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有_____________种。
正确答案
2.55，2
现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，已知金属钾的逸出功为2.22eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的光子总数为＿＿。假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的1/（n-1）
正确答案
1600
分析：根据题目给出的信息：处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的1/（n-1）进行求解，分别求从n=4出跃迁到n=3、2、1原子数即为产生光子数，然后求出从n=3出跃迁到n=2、1时产生光子数，再求出从n=2出跃迁到n=1产生光子数，最后求和即可．
解答：解：由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，总共产生1200个光子；其中向2、1的能级跃迁产生的光子可使钾发生光电效应，即800个
此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；其中向1的能级跃迁产生的光子可使钾发生光电效应，即200个
此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子．，所以能够从金属钾的表面打出光电子的光子总数为800+200+600=1600个
故答案为：1600．
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