Question

氫原子第n能級(jí)的能量為，其中E₁是基態(tài)能量，而n=1，2，…．若一氫原子發(fā)射能量為的光子后處于比基態(tài)能量高出的激發(fā)態(tài)，則氫原子發(fā)射光子前后分別處于第幾能級(jí)？

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)波爾氫原子理論：電子在繞原子核運(yùn)動(dòng)的過程中原子并不向外輻射能量，原子的能量滿足E_n=，但當(dāng)從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí)能量發(fā)生變化，輻射（或吸收）的光子的能量為E=hγ=E_初-E_末．能量差是本題的突破口．
解答：解：設(shè)氫原子發(fā)射光子前后分別處于第l與第m能級(jí)，
發(fā)射后的能量E_m=，
故
解得：m=2
發(fā)射前的能量E_l=
根據(jù)題意知E_l=

將m=2代入上式解得：l=4                  
故氫原子發(fā)射光子前后分別處于第4與第2能級(jí)．
答：氫原子發(fā)射光子前后分別處于第4與第2能級(jí)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了3-5的一個(gè)比較重要的知識(shí)點(diǎn)，解決氫原子躍遷主要要掌握波爾原子理論的三個(gè)假設(shè)．