[典例2] (1)(多选)欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是( )
A.用12.09 eV的光子照射
B.用13 eV的光子照射
C.用14 eV的光子照射
D.用13 eV的电子碰撞
(2)(多选)欲使处于基态的氢原子电离,下列措施可行的是( )
A.用13.6 eV的光子照射
B.用15 eV的光子照射
C.用13.6 eV的电子碰撞
D.用15 eV的电子碰撞
[解析] (1)由跃迁条件知氢原子受激发跃迁时只能吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子。根据氢原子能级图不难算出12.09 eV刚好为氢原子n=1和n=3的两能级差,而13 eV则不是氢原子基态和任一激发态的能级之差,因此氢原子只能吸收前者而不能吸收后者;14 eV的光子则足以使氢原子电离,电离后的自由电子还具有0.4 eV 的动能。用13 eV的电子碰撞,它的能量可以部分被氢原子吸收而使氢原子激发。综上所述,选项A、C、D正确。
(2)基态氢原子的电离能为13.6 eV,则13.6 eV的光子被吸收,氢原子刚好电离,同理15 eV的光子和15 eV的电子碰撞均可使氢原子电离。用13.6 eV的电子,由于电子和氢原子质量不同,因此两者碰撞时电子不可能把13.6 eV 的能量全部传递给氢原子,因此用13.6 eV的电子碰撞氢原子时氢原子不能电离。由以上分析可知选项A、B、D正确。
[答案] (1)ACD (2)ABD
[专题训练]
1.卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子的中心有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构模型。如图所示的平面示意图中,①、②两条实线表示α粒子运动的轨迹,则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为虚线中的( )
A.轨迹a B.轨迹b
C.轨迹c D.轨迹d
解析:选A α粒子靠近原子中心时会受到较大的排斥力,轨迹向上弯曲,α粒子做曲线运动,其轨迹应该为a,故选A。
2.按照玻尔理论,一个氢原子的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上,ra>rb,此过程中( )
A.原子要辐射一系列频率的光子
B.原子要吸收一系列频率的光子