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1、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 ①確定氫原子所處的能級，畫出能級圖，如圖1所示． 圖1 ②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． ③再根據(jù)躍遷能量公式hν＝Em－En(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 ①確定氫原子所處激發(fā)態(tài)的能級，畫出躍遷示意圖． ②運用歸納法，根據(jù)數(shù)學(xué)公式N＝C＝確定躍遷頻率的種類． ③根據(jù)躍遷能量公式hν＝Em－En(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

2、？ 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n＝2時能量有余，而激發(fā)到n＝3時能量不足，則可激發(fā)到n＝2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(ΔE＝Em－En)，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

3、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(dǎo)　由玻爾理論的躍遷假設(shè)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(guān)系不難算出，10.2 eV剛好為氫原子n＝1和n＝2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，

4、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6.63×10－7 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 eV C．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λ＝6.63×10－7m的光子的能量E＝＝ J＝3×10－19 J＝1.875 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Ek＝1.875 eV－1.51 eV＝0.365 eV.選項B正確．