氢原子能级图如图所示,由能级图求:
(1)如果有很多氢原子处于n=3的激发态上,在原子回到基态时,可能产生哪几种跃迁.
(2)如果用动能为11eV的外来电子去激发处于基态的氢原子,可使氢原子激发到哪一个能级上?
(3)如果用能量为11eV的外来光子去激发处于基态的氢原子,结果又怎样?
(1)从n=3的激发态回到基态时,可能产生的能级跃迁有两种形式: 第一种:从n=3直接回到n=1的基态,放出频率为v31的光子,根据玻尔理论有
第二种:先从n=3跃迁到n=2,放出频率为v32的光子,且
然后再从n=2的能级跃迁到n=1的基态时,放出光子的能量为 因此处于n=3的很多氢原子,在它们跃回到基态时,可能观测到三条不同频率的光谱线,其频率分别为:4.56×1014Hz、2.46×1015Hz、2.92×1015Hz. (2)从氢原子能级图可以推算出: 氢原子从n=1的能级跃迁到n=2的能级时所吸收的能量 DE21=E2-E1=10.2eV 如果从n=1的能级跃迁到n=3的能级时所吸收的能量 DE31=E3-E1=12.09eV 因为外来电子的能量E电=11eV,介于10.2eV和12.09eV之间,所以具有11eV的外来电子只能使处于基态的氢原子激发到n=2的能级,这时外来电子剩余的动能为 Ek=E外-DE21=0.8eV (3)如果外来光子的能量E光=11eV,由于光子能量是一个不能再分的最小单元,当外来光子能量不等于某两能级量差时,则不能被氢原子所吸收,自然氢原子也不能从基态激发到任一激发态. |
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科目:高中物理 来源:2013-2014学年浙江省湖州市高三第一学期期末样卷考试物理试卷(解析版) 题型:选择题
氢原子能级图如图所示,a,b,c分别表示原子在不同能级之间的三种跃迁途径,设在a,b,c在跃迁过程中,放出光子的能量和波长分别是和,若a光恰能使某金属发生光电效应,则
A. ? ?? B. =+
C. ??????? D. C光也能使该金属产生光电效应
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科目:高中物理 来源:河北省模拟题 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:
实验室考查氢原子跃迁时的微观效应。已知氢原子能级图如图所示,氢原子质量为。设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态。
①求氢原子由高能级向低能级跃迁时,可能发射出多少种不同频率的光;
②若跃迁后光子沿某一方向飞出,且光子的动量可以用表示a为普朗克常量,v为光子频率,c为真空中光速),求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。(保留三位有效数字)
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