高中物理 模塊要點回眸 第12點 氫原子躍遷的三個問題素材 新人教版選修3-5（通用）

第12點氫原子躍遷的三個問題 1是一個氫原子躍遷還是一群氫原子躍遷？(1)一個氫原子躍遷時的解題方法確定氫原子所處的能級，畫出能級圖，如圖1所示圖1根據(jù)躍遷的原理，分別畫出處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能態(tài)躍遷時最多可能的躍遷示意圖再根據(jù)躍遷能量公式hEmEn(m>n)分別計算出這幾種頻率的光子(2)一群氫原子躍遷問題的計算確定氫原子所處激發(fā)態(tài)的能級，畫出躍遷示意圖運用歸納法，根據(jù)數(shù)學公式NC確定躍遷頻率的種類根據(jù)躍遷能量公式hEmEn(m>n)分別計算出各種頻率的光子2使原子能級躍遷的是光子還是實物粒子？原子若是吸收光子的能量而被激發(fā)，則光子的能量必須等于兩能級的能量差，否則不被吸收不存在激發(fā)到n2時能量有余，而激發(fā)到n3時能量不足，則可激發(fā)到n2的情況原子還可吸收外來的實物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)，由于實物粒子的動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兩能級的能量差(EEmEn)，均可使原子發(fā)生能級躍遷3是躍遷還是電離？原子躍遷時，不管是吸收還是輻射光子，其光子的能量都必須等于這兩個能級的能量差若想把處于某一定態(tài)上的原子的電子電離出去，就需要給原子一定的能量如基態(tài)氫原子電離，其電離能為13.6 eV，只要能量等于或大于13.6 eV的光子都能被基態(tài)氫原子吸收而電離，只不過入射光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的電子具有的動能越大對點例題欲使處于基態(tài)的氫原子躍遷，下列措施可行的是()A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的電子碰撞解題指導由玻爾理論的躍遷假設可知，氫原子在各能級間，只能吸收能量值剛好等于兩能級能量差的光子由氫原子能級關系不難算出，10.2 eV剛好為氫原子n1和n2的兩能級能量差，而11 eV則不是氫原子基態(tài)和任一激發(fā)態(tài)的能量差，因而氫原子能吸收前者被激發(fā)，而不能吸收后者對于14 eV的光子，其能量大于氫原子電離能，足可使氫原子電離，而不受氫原子能級間躍遷條件限制，由能量守恒定律不難知道，氫原子吸收14 eV的光子電離后產(chǎn)生的自由電子仍具有0.4 eV的動能用電子去碰撞氫原子時，入射電子的動能可全部或部分地被氫原子吸收，所以只要入射電子的動能大于或等于基態(tài)和某個激發(fā)態(tài)能量之差，也可使氫原子激發(fā)，故正確選項為A、C、D.答案ACD一個氫原子處于第三能級，當外面射來一個波長為6.63×107 m的光子時()A氫原子不吸收這個光子B氫原子會發(fā)生電離，電離后電子的動能為0.365 eVC氫原子會發(fā)生電離，電離后電子的動能為零D氫原子吸收這個光子后躍遷到更高能級答案B解析處于第三能級的氫原子其能級值為1.51 eV.電離能為1.51 eV.波長為6.63×107m的光子的能量E J3×1019 J1.875 eV，這個值大于氫原子處于第三能級時的電離能因此氫原子會發(fā)生電離，電離后電子的動能Ek1.875 eV1.51 eV0.365 eV.選項B正確