题目

题型：同步题难度：来源：

氢原子处于基态时，原子能级E₁=-13.6 eV，普朗克常量h=6.63×10^-34 J·s，现用光子能量介于11~12.5 eV范围内的光去照射一大群处于基态的氢原子。
(1)照射光中可能被基态氢原子吸收的光子有几种？激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有几种？能放出的光子的最大能量是多少？
(2)要使处于n=3的激发态的氢原子电离，入射光子的最小频率是多少？

答案

解：(1)由可算出E₂=-3.4 eV，E₃=-1.51 eV，E₄=-0.85 eV，分别计算出处于基态的氢原子跃迁到第二、第三、第四激发态过程中吸收的能量，分别是10.2 eV，12.09 eV，12.75 eV
因此，用光子能量介于11~12.5 eV范围内的光去照射一大群处于基态的氢原子时，照射光中可能被基态氢原子吸收的光子只有1种，当处于第三激发态氢原子向低能级跃迁时，对应有3种频率的光子；从n=3跃迁到n=1能级时，辐射的光子能量最大，△E=E₃-E₁=12.09 eV
(2)要使氢原子电离，即将电子移到离核无穷远处，此时E_∞=0，则hv≥E_∞-E₃=[0-(-1.51)]eV=1.51 eV
最小频率