⼆、选择题:本题共8⼩题,每⼩题6分。在每⼩题给出的四个选项中,第14~18题只有⼀项符合题⽬要求,第19~21题有多项符合题⽬要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.氢原⼦能级⽰意图如图所⽰。光⼦能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光。要使处于基态(n=1)的氢原⼦被激发后可辐射出可见光光⼦,最少应给氢原⼦提供的能量为( )A.12.09 eVB.10.20 eVC.1. eVD.1.5l eV
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处于基态(n=1)的氢原⼦,吸收的能量越多,就能跃迁到更⾼的能级上。如果跃迁到n=2的能级上,则只能向n=1的能级上跃迁并辐射出光⼦。
如果跃迁到n=3的能级上,则有3种可能性:①从n=3跃迁到n=2的能级上并辐射出光⼦;②再从n=2跃迁到n=1的能级上并辐射出光⼦;③从n=3直接跃迁到n=1的能级上并辐射出光⼦。如果跃迁到n=4的能级上,则有6种可能性,并依次类推。
向⾼能级跃迁时需要吸收的能量、以及辐射出的光⼦的能量,都等于对应能级之间的能量差。【解析】
处于基态(n=1)的氢原⼦,要跃迁到n=2的能级上,需要吸收
E=—3.40eV—(—13.60eV)=10.20eV的能量;再从n=2的能级跃迁到n=1的能级上,将辐射出能量为10.20eV的光⼦,这个光⼦的能量超出了题⽬中给出的可见光能量范围,不符合题意。处于基态(n=1)的氢原⼦,如果要跃迁到n=3的能级上,需要吸收
E=—1.51eV—(—13.60eV)=12.09eV的能量;在n=3的能级上,有三种情况:①从n=3跃迁到n=2的能级上,同时辐射出能量为E=—1.51eV—(—3.40eV)=1.eV的光⼦;②再从n=2跃迁到n=1的能级上,同时辐射出能量为E=—3.40eV—(—13.60eV)=10.20eV的光⼦;③从n=3直接跃迁到n=1的能级上,同时辐射出能量为E=—1.51eV—(—13.60eV)=12.09eV的光⼦。
由题⽬给出的数据可知,第①种情况下辐射出的是可见光光⼦,符合题意。
处于基态(n=1)的氢原⼦,如果要跃迁到n=4或者其他更⾼的能级上,就需要给氢原⼦提供⼤于12.09eV的能量;所以,符合题意的最少能量为12.09eV。【答案】A。
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