Question

【题目】将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．

（1）若要使n=2激发态的氢原子电离，至少要用多大能量的光照射该氢原子？
（2）若用波长200nm的紫外线照射氢原子，则n=2的电子飞到离核无穷远处的动能多大？（电子电荷量e=1.6×10﹣19C，电子质量me=0.9×10﹣31kg，普朗克常量h=6.63×10﹣34JS）

Answer 1

【答案】
（1）解：要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，

最小的电磁波的光子能量应为：E=0﹣（﹣3.4eV）=3.4eV

（2）解：波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量

E0=h =6.63×10﹣34J× =9.95×10﹣19 J

电离能△E=3.4×1.6×10﹣19 J=5.44×10﹣19 J

由能量守恒E0﹣△E=Ek

代入数据解得：Ek=4.51×10﹣19 J

【解析】所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n=∞的轨道，n=∞时，E∞=0，要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处．根据由能量守恒求解n=2的电子飞到离核无穷远处的动能．
【考点精析】认真审题，首先需要了解玻尔原子理论(从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞)．