Question

氫原子能級(jí)圖如圖所示，由能級(jí)圖求：

　　(1)如果有很多氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)上，在原子回到基態(tài)時(shí)，可能產(chǎn)生哪幾種躍遷．

　　(2)如果用動(dòng)能為11eV的外來電子去激發(fā)處于基態(tài)的氫原子，可使氫原子激發(fā)到哪一個(gè)能級(jí)上？

　　(3)如果用能量為11eV的外來光子去激發(fā)處于基態(tài)的氫原子，結(jié)果又怎樣？

Answer 1

答案：見詳解
解析：

(1)從n=3的激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，可能產(chǎn)生的能級(jí)躍遷有兩種形式： 　　第一種：從n=3直接回到n=1的基態(tài)，放出頻率為v31的光子，根據(jù)玻爾理論有 　　 　　　 　　　 　　第二種：先從n=3躍遷到n=2，放出頻率為v32的光子，且 　　 　　　 　　　 　　然后再從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的基態(tài)時(shí)，放出光子的能量為 　　因此處于n=3的很多氫原子，在它們躍回到基態(tài)時(shí)，可能觀測(cè)到三條不同頻率的光譜線，其頻率分別為：4.56×1014Hz、2.46×1015Hz、2.92×1015Hz． 　　(2)從氫原子能級(jí)圖可以推算出： 　　氫原子從n=1的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)所吸收的能量 DE21=E2-E1=10.2eV 　　如果從n=1的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)時(shí)所吸收的能量 DE31=E3-E1=12.09eV 　　因?yàn)橥鈦黼娮拥哪芰?i>E電=11eV，介于10.2eV和12.09eV之間，所以具有11eV的外來電子只能使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)到n=2的能級(jí)，這時(shí)外來電子剩余的動(dòng)能為 Ek=E外-DE21=0.8eV 　　(3)如果外來光子的能量E光=11eV，由于光子能量是一個(gè)不能再分的最小單元，當(dāng)外來光子能量不等于某兩能級(jí)量差時(shí)，則不能被氫原子所吸收，自然氫原子也不能從基態(tài)激發(fā)到任一激發(fā)態(tài)．

提示：