图18-4-2
(2)频率最大的光子能量最大,对应的跃迁能级差也最大,即从n=4跃迁到n=1发出的光子能量最大,根据玻尔第二假设,发出光子的能量:
代入数据,解得:ν=3.1×1015Hz.
答案:(1)6 (2)3.1×1015Hz
【例4】氢原子的基态能量是E1=-13.6 eV,当电子在第3条轨道上运动时,用它跃迁回基态时辐射的光子去照射极限频率为6.0×1014 Hz的金属钠,是否会发生光电效应?
思路解析:E3=-1.51 eV,hν=E3-E1,代入数值可求得ν=2.92×1015Hz,大于金属钠的极限频率为6.0×1014Hz,所以会发生光电效应现象.
答案:会发生光电效应现象
【例5】对于基态氢原子,下列说法中正确的是( )
A.它能吸收10.2 eV的光子 B.它能吸收11 eV的光子
C.它能吸收14 eV的光子 D.它能吸收具有11 eV动能的电子的部分动能
思路解析:氢原子与光子和实物粒子的作用是不同的,对于能量小于氢原子电离能(13.6 eV)的光子,只有其能量刚好能使氢原子向高能级跃迁的光子才能被基态氢原子吸收,否则不能吸收;对于能量等于或大于氢原子电离能的光子,则能被氢原子吸收而使氢原子电离,多余的能量变为自由电子的动能.对于实物粒子,只要其动能满足使氢原子向高能级跃迁,使能被氢原子吸收全部或部分动能而使氢原子向高能级跃迁,多余的能量仍为实物粒子的动能.总之,氢原子只能吸收整个光子,而却能吸收实物粒子的部分动能.
10.2 eV刚好是氢原子n=1和n=2两能级能量之差,而11eV则不是氢原子基态和任一激发态间的能量之差,因而A正确B错误.基态氢原子能吸收14eV的光子而被电离,且电离后的自由电子获得0.4 eV的动能,故C正确.基态氢原子也能吸收具有11 eV动能的电子一部分动能(10.2 eV)而跃迁到n=2的定态,使与之作用的电子剩余0.8 eV的动能,可见应选A、C、D.
答案:ACD
【例6】说一说你对"电子云"的理解.
思路解析:电子云是一种形象化的比喻.电子在原子核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为电子云.电子是一种微观粒子,在原子如此小的空间(直径约10-10m)内做高速运动.核外电子的运动与宏观物体运动不同,没有确定的方向和轨迹,只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现几率的大小.
答案:见"思路解析".