汞原子的能級如圖所示,汞原子從n>2的某一能級直接躍遷到n=2的能級時輻射出能量為3.9eV的光子.現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上,汞原子能輻射出該能量的光子,則:
(1)該入射光光子的能量最小為多少電子伏特?
(2)汞原子可能輻射的光譜線條數(shù).
分析:由原子的躍遷公式可得出原子所在的能級數(shù),同理可求得需要的能量.根據(jù)數(shù)學組合公式
C
2
n
求出可能輻射的光譜線條數(shù).
解答:解:(1)汞原子從n>2的某一能級直接躍遷到n=2的能級時輻射出能量為3.9eV的光子.
由-5.5eV+3.9eV=-1.6eV知,汞原子處于n=4這一激發(fā)態(tài),由n=4向n=2躍遷.
現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上,汞原子能輻射出該能量的光子,則汞原子吸收能量后必須躍遷到第4能級,
根據(jù)Em-En=hv得,最小能量為:hv=-1.6+10.4eV=8.8eV.
(2)處于n=4能級的汞原子,根據(jù)
C
2
4
=6,知汞原子可能輻射出6條光譜線.
答:(1)該入射光光子的最小能量為8.8eV.
(4)汞原子可能輻射的光譜線條數(shù)為6條.
點評:本題考查氫原子的躍遷,題目較為簡單,但需加強記憶.
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汞原子的能級如圖所示,現(xiàn)讓一束光子能量為8.8eV的單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數(shù)n=1)的汞原子上,激發(fā)后能發(fā)出6種不同頻率的光子.已知光子的能量E=hν=
hc
λ
,其中h為普朗克常量,ν為光子的頻率,c為真空中的光速,λ為光子的波長.關(guān)于這些光子,下列說法中正確的是(  )

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7.7
7.7
eV,發(fā)出光的最大波長為
4.4×10-7
4.4×10-7
m.(普朗克常量h=6.63×10-34 J?s,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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