Question

16．如图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子，则要完成此辐射，必须给基态的氢原子提供12.75eV的能量，获得该能量后的氢原子能够发出6种不同频率的光，其中最小频率为1.6×10¹⁴Hz（保留两位有效数字，已知普朗克常量h=6.63×10^-34J•s）．

Answer 1

分析 能级间跃迁时，辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，根据该关系求出该激发态的能量，确定出在第几能级．从而求出从基态跃迁到该能级所需吸收的能量．

解答 解：氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率应满足：
hν=E_n-E₂=2.55 eV                     
E_n=hν+E₂=-0.85 eV 
解得：n=4        
基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供的能量为：
△E=E₄-E₁=12.75 eV．
大量处于n=4能极的氢原子发生跃迁时，能辐射出${C}_{4}^{2}$=6种频率的光子，
辐射光子的最小能量为△E=-0.85-（-1.51）=0.66eV=0.66×1.6×10^-19J，
△E=hγ
解得：γ=1.6×10¹⁴ Hz，
故答案为：12.75；6；1.6×10¹⁴ Hz

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即E_m-E_n=hv．