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填空题 物理化学综合
2012-09-28

图5-5为氢原子能级图的一部分,处于n=4的能级上的电子跃迁时辐射光子的最大能量为            eV,最小能量为             eV.

参考答案

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答案解析

【参考答案】  12.75    0.66
【解题指要】  本试题考查的知识点是氢原子的能级图和辐射光谱.
在氢原子的能级图上两个能级之间的距离越大,它们间的能量差越大,电子在这两个能级之间跃迁时辐射光子的能量也越大;反之,能级之间的距离越小,跃迁时辐射光子的能量越小.由图5-5知,处于n=4激发态上的电子跃迁到基态时辐射光子的能量最大,而电子跃迁到n=3能级时辐射光子的能量最小.
根据玻尔的频率条件,电子跃迁时辐射光子的能量为
hν=Em-En
当电子从n=4跃迁到n=1时辐射光子的能量为
hν=E4-E1=-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV
当电子从n=4跃迁到n=3时辐射光子的能量为
hν=E4-E3=-0.85 eV-(-1.51 eV)=0.66 eV
在用玻尔频率条件计算辐射光子的能量时,务必注意所有能级的能量都是负值,许多考生因为忽略负号而导致计算错误.为了避免这种错误,我们可以用它们的绝对值来计算.
当电子从高能级m跃迁到低能级n时,辐射光子的能量为
hν=|En|-|Em|
当电子从低能级m跃迁到高能级凡时,吸收光子的能量为
hv=|Em|-|En|