Question

12．为了使得处于基态的氢原子被激发，下列方法中可行的是（　　）

• A． 用波长λ₁=600nm的光子照射
• B． 用波长λ₂=102.8nm的光子照射
• C． 用波长λ₃=80nm的光子照射
• D． 用能量为11.0eV的电子照射

Answer 1

分析 能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差．或吸收的能量大于基态氢原子能量，会发生电离．

解答 解：A、若能跃迁到第二能级，则需要的能量：E=-3.4-（-13.6）=10.2eV，而光子的能量：E=$\frac{hc}{λ}$
所以：$λ=\frac{hc}{E}=\frac{6.63×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}{10.2×1.6×1{0}^{-19}}$=1.22×10^-7m=122nm＜600nm，所以用波长λ₁=600nm的光子照射不能使氢原子被激发．故A错误．
B、波长λ₂=102.8nm的光子的能量：$E=\frac{hc}{λ}=\frac{6.63×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}{102.8}$J=12.09eV=-1.51-（-13.6）eV，氢原子可以跃迁到第三能级．故B正确；
C、波长λ₂=80nm的光子的能量：$E′=\frac{hc}{{λ}_{3}}=\frac{6.63×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}{80}=2.486×1{0}^{-18}$J=15.53eV＞13.6eV，可以使氢原子的核外电子被电离，不符合题意．故C错误．
D、用能量为11.0eV的电子照射，与氢原子的核外电子发生碰撞，可以使氢原子被激发．故D正确．
故选：BD

点评 解决本题的关键知道吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差或者被电离，才能被吸收，而氢原子与运动中的电子发生碰撞时，运动电子的动能大于氢原子的第一能级与第二能级之间的差即可．