氢原子处于基态时,原子的能量为E (1)根据C 24=6,知氢原子在n=4的定态时发出6种频率的光.根据玻尔理论△E=Em-En(m>n)分析得知,氢原子从n=4跃迁到n=3能级时放出的光子频率最小,则有 E4-E3=hγ得到γ=E4?E3h=[?0.85.
氢原子处于基态时能量E (1)n=2的氢原子的能量为:E2=E122=-3.4eV;用频率为γ的电磁波照射氢原子,则有:hγ=0-E2=3.4eV=3.4×1.6×10-19 J解得:γ=8.21×1014Hz(2)已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,钠的逸出功为:W=hν=6.63×10-34×6.00×1014 J=2.49 eV一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光照射钠,要使钠发生光电效应,必使跃迁时两能级的差△E≥W,所以在六条光谱线中有E41、E31、E21、E42四条谱线可使钠发生光电效应.(3)氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动,库仑力充当向心力,有:ke2r22=m4π2r2T2,r2=4r1,核外电子的等效电流为:I=eT=e216πr1kmr1.答:(1)若要使处于n=2的氢原子电离,至少要用8.21×1014Hz频率的电磁波照射氢原子.(2)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光照射钠,有4条谱线可使钠发生光电效应.(3)处于n=2的定态时,核外电子的等效电流是e216πr1kmr1.
已知氢原子的能级公式为: 根据氢原子能自发的发出3种不同频率的光,可得:n(n-1)2=3,解得:n=3,此时氢原子处于第3能级,有:E 3=E 1 3 2=-1.51eV能级差为:△E=E 3-E 1=-1.51-(-13.6)=12.09eV,故ABD错误,正确.故选C.