问题 计算题

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,至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子?

(2)若用波长为200 nm的紫外线照射该氢原子,则电子飞到离核无穷远处时的速度多大?(电子电荷量e=1.6×10-19 C,电子质量me=0.91×10-30 kg)

答案

解:(1)n=2时,

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

所以,要使处于n=2激发态的原子电离,电离能应为△E=E-E2=3.4 eV

(2)波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量

电离能△E=3.4×1.6×10-19 J=5.44×10-19 J

由能量守恒

代入数据解得:v=9.95×105 m/s

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