第8点　氢原子跃迁的三个问题

1、.第8点氢原子跃迁的三个问题1是一个氢原子跃迁还是一群氢原子跃迁？1一个氢原子跃迁时的解题方法确定氢原子所处的能级，画出能级图，如图1所示图1根据跃迁的原理，分别画出处于激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可能的跃迁示意图再根据跃迁能量公式hEnEmn>m分别计算出这几种光子的频率2一群氢原子跃迁问题的计算确定氢原子所处激发态的能级，画出跃迁示意图运用归纳法，根据数学公式NC确定跃迁时辐射出几种不同频率的光子根据跃迁能量公式hEnEmn>m分别计算出各种光子的频率2使原子能级跃迁的是光子还是实物粒子？原子假设是吸收光子的能量而被激发，那么光子的能量必须等于两能级的能量差，否那么不被吸收

2、不存在激发到n2时能量有余，而激发到n3时能量缺乏，那么可激发到n2的情况原子还可吸收外来的实物粒子例如自由电子的能量而被激发，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差EEnEm，均可使原子发生能级跃迁3是跃迁还是电离？原子跃迁时，不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差假设想把处于某一定态上的原子的电子电离出去，就需要给原子一定的能量如基态氢原子电离，其电离能为13.6 eV，只要能量等于或大于13.6 eV的光子都能被基态氢原子吸收而电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的电子具有的动能越大对点例题多项选择氢

3、原子的能级图如图2所示，欲使处于基态的氢原子跃迁，以下措施可行的是图2A用10.2 eV的光子照射B用11 eV的光子照射C用14 eV的光子照射D用11 eV的电子碰撞解题指导由玻尔理论的跃迁假设可知，氢原子在各能级间跃迁，只能吸收能量值刚好等于两能级能量差的光子由氢原子能级关系不难算出，10.2 eV刚好为氢原子n1和n2的两能级能量差，而11 eV那么不是氢原子基态和任一激发态的能量差，因此氢原子能吸收前者被激发，而不能吸收后者对于14 eV的光子，其能量大于氢原子的电离能，足以使氢原子电离，而不受氢原子能级间跃迁条件限制，由能量守恒定律不难知道，氢原子吸收14 eV的光子电离后产生的自

4、由电子仍具有0.4 eV的动能用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或部分地被氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，也可使氢原子发生跃迁，故正确选项为A、C、D.答案ACD1如图3所示为氢原子的能级图，那么以下说法正确的选项是图3A假设可见光的光子能量范围为1.623.11 eV，那么处于第4能级状态的氢原子，辐射光的谱线在可见光范围内的有2条B当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加C处于第3能级状态的氢原子，辐射出三种波长分别为1、2、31>2>3的三条谱线，那么123D假设处于第2能级状态的氢原子向基态跃

5、迁时辐射出的光能使某金属发生光电效应，那么从第5能级跃迁到第2能级时辐射出的光也一定能使此金属发生光电效应答案A解析假设可见光的光子能量范围为1.623.11 eV，那么处于第4能级状态的氢原子，辐射光的谱线，对应的能量分别为E10.85 eV1.51 eV0.66 eV，E20.85 eV3.4 eV2.55 eV，E30.85 eV13.6 eV12.75 eV，E41.51 eV3.4 eV1.89 eV，E51.51 eV13.6 eV12.09 eV，E63.4 eV13.6 eV10.2 eV，在可见光范围内的有2条，故A正确；当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，运动半径减小

6、，那么氢原子的电势能减小，而根据km可知，电子的动能增加，故B错误；处于第3能级状态的氢原子，辐射出三种波长分别为1、2、31>2>3的三条谱线，那么有h3h2h1，且，因此hhh，即，故C错误；假设处于第2能级状态的氢原子向基态跃迁时辐射出的光能使某金属发生光电效应，由于从第5能级跃迁到第2能级时辐射出的光子的能量小于从第2能级状态的氢原子向基态跃迁辐射出的光子的能量，不一定能使此金属发生光电效应，故D错误2如图4所示，氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子，问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图图4答案12.75 eV辐射跃迁图见解析图解析氢