Question

【題目】關于氫原子能級的躍遷，下列敘述中正確的是( )

A. 用波長為60 nm的X射線照射，可使處于基態的氫原子電離出自由電子

B. 用能量為10.2 eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態

C. 用能量為11.0 eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態

D. 用能量為12.5 eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到激發態

Answer 1

【答案】AB

【解析】

根據玻爾理論，只有那些能量剛好等于兩能級間的能量差的光子才能被氫原子所吸收(即hν＝Em－En)，使氫原子發生躍遷．當氫原子由基態向n＝2、3、4…軌道躍遷時應吸收的光子能量分別為：

ΔE21＝E2－E1＝－E1＝－eV－(－13.6)eV＝10.20 eV，

ΔE31＝E3－E1＝－E1＝－eV－(－13.6)eV＝12.09 eV，

ΔE41＝E4－E1＝－E1＝－eV－(－13.6)eV＝12.75 eV，

ΔE∞1＝0－E1＝－(－13.6 eV)＝13.6 eV(電離)．

波長為λ＝60 nm的X射線，其光子能量E＝h·＝6.63×10－34×J＝3.315×10－18 J＝20.71 eV>ΔE∞1.所以可使氫原子電離，A正確；比較B、C、D選項中的光子能量與各能級與基態的能量差，知道只有B項中光子可使氫原子從基態躍遷到n＝2的激發態，B正確．故選AB.