用波长为λ=50nm的紫外线能否使处于基态的氢原子电离？电离后的电子速率将是多大？（氢原子的基态能量为-13.6eV，电子质量为0.91×10-30kg）

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用波长为λ=50nm的紫外线能否使处于基态的氢原子电离？电离后的电子速率将是多大？（氢原子的基态能量为-13.6eV，电子质量为0.91×10^-30kg）

答案

氢原子在基态时所具有的能量为一13.6eV，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
波长为λ=50nm的紫外线频率γ′=

=6×10¹⁵Hz＞ν
所以能使处于基态的氢原子电离．
波长为λ=50nm的紫外线能量E=h

电离后的电子动能E_k=E-13.6eV=

mv²
解得：v=2.0×10⁶m/s
答：能使处于基态的氢原子电离，电离后的电子速率是2.0×10⁶m/s

举一反三

按照玻尔理论、当氢原子中电子由半径为r_a的圆轨道跃迁到半径为r_b的圆轨道上，若r_b＞r_a，则在跃迁过程中（　　）

A．氢原子要吸收一系列频率的光子

B．氢原子要辐射一系列频率的光子

C．氢原子要吸收某一频率的光子

D．氢原子要辐射某一定频率的光子

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将氢原子电离，需要从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核束缚而成为自由电子．若要使n=2激发态的氢原子电离，至少用多大频率的电磁波照射该氢原子？

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氢原子从能级A跃迁到能级B时，吸收频率为γ₁的光子，从B能级跃迁到C能级时释放频率为γ₂的光子，已知γ₁＜γ₂，则氢原子从能级C跃迁到能级A时将（　　）

A．释放频率为γ₂-γ₁的光子

B．释放频率为γ₂+γ₁的光子

C．吸收频率为γ₂+γ₁的光子

D．吸收频率为γ₂-γ₁的光子

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μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图所示为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为v₁、v₂、v₃、v₄、v₅和v₆的光，且频率依次增大，则E等于（　　）

A．h（v₂+v₁）

B．h（v₅+v₆）

C．hv₃

D．hv₄

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一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了ν₁、ν₂、ν₃三种频率的光子，且ν₁＞ν₂＞ν₃，则（　　）

A．被氢原子吸收的光子的能量为hν₁

B．被氢原子吸收的光子的能量为hν₂

C．ν₁＞ν₂+ν₃

D．hν₁=hν₂+hν₃

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