Question

6．按照氢原子的能级图可以确定（　　）

• A． 用波长为 600 nm 的光照射，可使氢原子电离
• B． 用 10.2 eV 的光子可以激发处于基态的氢原子
• C． 用能量 12.5 eV 的光子入射，可使氢原子激发
• D． 用能量 11.0 eV 的外来电子碰撞，可以激发处于基态的氢原子

Answer 1

分析 要使处于基态的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从基态跃迁到无限远处，能级差是不连续的，吸收或辐射的光子能量等于两能级的能级差，最小频率的电磁波的光子能量应为：hγ=0-E₁．

解答 解：A、氢原子在基态时所具有的能量为-13.6eV，将其电离变是使电子跃迁到无穷远，根据玻尔理论所需的能量为13.6eV的能量．
hν=0-E₁
所以：ν=3.26×10¹⁵Hz，根据λ=$\frac{c}{v}$
代入解得：λ=9.2×10^-8m=92nm，
所以波长为600nm的光照射时，不可使稳定的氢原子电离，故A错误；
B、氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级辐射能量为13.6-3.4=10.2eV，因此当用能量为10.2eV的光子可以激发处于基态的氢原子，故B正确；
C、11eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差，所以该光子能量不能被吸收而发生跃迁，故C错误；
D、从基态氢原子发生跃迁到n=2能级，需要吸收的能量最小，吸收的能量为-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV，所以用动能为11.0 eV的电子碰撞处于基态的氢原子，可能使其跃迁到n=2能级，故D正确；
故选：BD．

点评 解决本题的关键掌握本题考查了氢原子的跃迁公式和波长与频率的关系，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．