- 氢原子的能级
- 共508题
氢原子处于基态时，原子的能级为E1=-13.6eV，普朗克常量h=6.63×10ˉ34J•s，氢原子在n=4的激发态时，问：
（1）要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？
（2）能放出的光子的最大能量是多少？
正确答案
（1）原子的能级为E1=-13.6eV，
E4=
使氢原子电离需要的最小能量E=0.85eV
（2）从n=4能级跃迁到n=1能级时，辐射的光子能量最大．
△E=E4一E1=12.75eV
答：（1）要使氢原子电离，入射光子的最小能量是0.85eV
（2）能放出的光子的最大能量是12.75eV
如图所示为氢原子最低的五个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时，试求：在哪两个能级间跃迁时，所发出光子波长最长？波长是多少？（已知普朗克常数h＝6.63×10－34J·s）
正确答案
解：氢原子由第五能级向第四能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子波长最长。
根据
氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光。若λ1>λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将_______（填“吸收”或“辐射”）光子，光子的波长为________。
正确答案
辐射，
原子第n能级的能量为
正确答案
解：（1）设氢原子发射光子前后分别位于第l与第m能级，
则依题意有
由②式解得m=2 ③
由①③式得l=4 ④ 。
（6分）氢原子能级如图17所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射___________种不同频率的光子。
正确答案
13.6eV，3（各3分，共6分）
要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少等于氢原子的电离能13.6eV。一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射2+1=3种不同频率的光子。
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