氢原子处于基态时，原子的能量为E1=-13.6 eV，问：(1)氢原子在n=4的定态时，可放出几种光子？ (2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电

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氢原子处于基态时，原子的能量为E₁=-13.6 eV，问：
(1)氢原子在n=4的定态时，可放出几种光子？
(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射此原子？

答案

解：(1)原子处于n=1的定态，这时原子对应的能量最低，这一定态是基态，其他的定态均是激发态。原子处于激发态时，不稳定，会自动地向基态跃迁，而跃迁的方式多种多样，当氢原子从n=4的定态向基态跃迁时，可释放出如图所示的6种不同频率的光子

(2)要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子第一条可能轨道上的电子获得能量脱离原子核的引力束缚
则hv≥E_∞-E₁=13.6 eV=2.176×10^-18 J
得

举一反三

已知氢原子的电子轨道半径为r₁=0.528×10^-10 m，量子数为n的能级值为

。
(1)求电子在基态轨道上运动时的动能。
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，画出能级图，并在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线。
(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长。
（静电力常量k=-9×10⁹ N·m/C²，电子电荷量e=1.6×10^-19 C，普朗克常量h=6.63×10^-34 J·s，真空中光速c=3.00×10⁸ m/s）

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氢原子处于基态时，原子能级E₁=-13.6 eV，普朗克常量h=6.63×10^-34 J·s，现用光子能量介于11~12.5 eV范围内的光去照射一大群处于基态的氢原子。
(1)照射光中可能被基态氢原子吸收的光子有几种？激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有几种？能放出的光子的最大能量是多少？
(2)要使处于n=3的激发态的氢原子电离，入射光子的最小频率是多少？

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欲使处于基态的氢原子激发，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的电子碰撞

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原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有时可能不发射光子，假如在某种条件下，铬原子在n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为

，式中n=1，2，3，…表示不同能级，A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是[ ]

A.
B.
C.
D.

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若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线。内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电子称为内转换电子）。²¹⁴Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E₀=1.416 MeV交给内层电子（如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离。实验测得从²¹⁴Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为E_K=1.323 MeV、E_L=1.399 MeV、E_M=1.412 MeV。则可能发射的特征X射线的能量为[ ]
A．0.013 MeV
B．0.017 MeV
C．0.076 MeV
D．0.093 MeV

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