已知氢原子处于激发态的能量En=,式中E1为基态的能量E1=-13.6 eV.对于处于n=4激发态的一群氢原子来说,可能发生的辐射是 ( ).
A. 能够发出五种能量不同的光子
B. 能够发出六种能量不同的光子
C. 发出的光子的最大能量是12.75 eV,最小能量是0.66 eV
D. 发出的光子的最大能量是13.6 eV,最小能量是0.85 eV
高三物理多选题中等难度题
已知氢原子处于激发态的能量En=,式中E1为基态的能量E1=-13.6 eV.对于处于n=4激发态的一群氢原子来说,可能发生的辐射是 ( ).
A. 能够发出五种能量不同的光子
B. 能够发出六种能量不同的光子
C. 发出的光子的最大能量是12.75 eV,最小能量是0.66 eV
D. 发出的光子的最大能量是13.6 eV,最小能量是0.85 eV
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已知氢原子基态的电子轨道半径r1=0.53×10-10 m,基态的能级值为E1=-13.6 eV.
(1)求电子在n=1的轨道上运动形成的等效电流.
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画出能级图,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最长的波长.
【解析】:(1)电子绕核运动具有周期性,设运转周期为T,由牛顿第二定律和库仑定律有:k=m2r1①
又轨道上任一处,每一周期通过该处的电荷量为e,由电流的定义式得所求等效电流I=②
联立①②式得
I=
=× A
=1.05×10-3 A
(2)由于这群氢原子的自发跃迁辐射,会得到三条光谱线,如右图所示.
(3)三条光谱线中波长最长的光子能量最小,发生跃迁的两个能级的能量差最小,根据氢原子能级的分布规律可知,氢原子一定是从n=3的能级跃迁到n=2的能级
设波长为λ,由h=E3-E2,得
λ=
=m
=6.58×10-7m
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已知氢原子基态能量为—13.6eV,则氢原子处于n=4激发态的能量为_____eV ;大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出多种不同能量的光子,若用能量最大的光子照射到逸出功为2.75eV的光电管上,加在该光电管上的反向遏止电压为_____V。
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氢原子的能级公式为En=E1(n=1,2,3,…),其中基态能量E1=-13.6eV,能级图如图所示。大量氢原子处于量子数为n的激发态,由这些氢原子可能发出的所有光子中,频率最大的光子能量为-0.96E1,则n和可能发出的频率最小的光子能量分别为
A. n=5,0.54eV B. n=5,0.3leV
C. n=4,0.85eⅤ D. n=4,0.66eⅤ
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