6.用大量具有12.5eV動能的電子,撞擊大量處于基態(tài)的氫原子,觀測到了一定數(shù)量的氫原子的光譜線.氫原子的能級圖如圖所示,下列說法中正確的是( 。
A.實驗中能產(chǎn)生三種頻率的譜線
B.波長最長的光子具有的能量為1.89eV
C.頻率最高的光子具有的能量為12.5eV
D.電子撞擊后的動能一定為2.3eV

分析 電子與氫原子碰撞可能部分能量被吸收,一群動能均為Ek=12.5eV的電子與大量處于基態(tài)的氫原子碰撞,躍遷的最高能級為第4能級.氫原子處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定,會向基態(tài)發(fā)生躍遷,從而即可求解.

解答 解:A、根據(jù)玻爾原子理論可知,原子只能處于幾個固定的態(tài),因此,處于基態(tài)的氫原子受具有12.5eV動能的電子撞擊后,最多只能從基態(tài)躍遷到n=3的能級,根據(jù)${C}_{3}^{2}$=3,所以可能產(chǎn)生三種頻率的光線.故A正確;
B、三種光線中,能量最低的,即為頻率最低,波長最長的,因此處于第2能級的電子躍遷到第3能級時所發(fā)出的,
則有:△E=E3-E2=-1.51+3.4eV=1.89eV.故B正確;
C、同理,頻率最高的光子,即為從第1能級躍遷到第3能級時,發(fā)出的光線,則有::△E=E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV,故C錯誤;
D、由上分析可知,電子可能從基態(tài)躍遷到第2能級和第3能級兩種情況,根據(jù)能量守恒定律可知,電子撞擊后的動能為:0.41eV或2.3eV.故D錯誤.
故選:AB.

點評 解決本題的關(guān)鍵能級間躍遷吸收或輻射的光子能量等于兩能級間的能級差,氫原子處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定,會向基態(tài)發(fā)生躍遷.

練習冊系列答案
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