λ=== m
≈1.21×10-7 m.
当n=∞时,波长最短,其值为
λ=== m≈9.09×10-8 m.
13.已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量En=E1/n2,其中n=2,3,...用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为________.
【解析】 原子从n=2跃迁到+∞,所以=E+∞-E2=-,故λ=-.
【答案】 -
14.在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴尔末线系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴尔末线系,则这群氢原子自发跃迁时最多发出 条不同频率的谱线。
解析:氢原子跃迁发出的谱线中只有2条属于巴尔末系,则氢原子是从n=4能级跃迁的。这群氢原子最多发出的谱线的条数N=(n"(" n"-" 1")" )/2=6。
答案:6
15.氢原子光谱除了巴尔末系外,还有赖曼系、帕邢系等,其中帕邢系的公式为1/λ=R(1/3^2 -1/n^2 ),n=4,5,6,...,R=1.10×107m-1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域,试求:
(1)n=6时,对应的波长;
(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多大?n=6时,传播频率为多大?
解析:(1)若帕邢系公式1/λ=R(1/3^2 -1/n^2 ),
当n=6时,得λ=1.09×10-6m。
(2)帕邢系形成的谱线在红外区域,而红外线属于电磁波,在真空中以光速传播,
故波速为光速c=3×108m/s。
由v=λ/T=λν,
得ν=v/λ=c/λ=(3×10^8)/(1"." 09×10^("-" 6) )Hz=2.75×1014Hz。
答案:(1)1.09×10-6m (2)3×108m/s 2.75×1014Hz