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用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线.调高电子的能量再次进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5条.用△n表示两次观测中最高激发态的量
题目详情
用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线.调高电子的能量再次进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5条.用△n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量.根据氢原子的能级图可以判断,△n和E的可能值为( )
A. △n=1,12.75eV<E<13.06eV
B. △n=2,12.75eV<E<13.06eV
C. △n=1,13.22eV<E<13.32eV
D. △n=2,13.22eV<E<13.32eV
A. △n=1,12.75eV<E<13.06eV
B. △n=2,12.75eV<E<13.06eV
C. △n=1,13.22eV<E<13.32eV
D. △n=2,13.22eV<E<13.32eV
▼优质解答
答案和解析
最高激发态量子数之差和最高能级量子数之差相同,因此设氢原子原来的最高能级为n,则调高后的能级为(n+△n),
则有:
-
=5,即:2n△n+△n2-△n=10
讨论:当△n=1时,n=5,调整后的能级为n=6,此时能极差为:△E=-0.38-(-13.6)=13.22eV,因此提高电子的动能应该大于此时的能级差,但是应该小于基态和第7能级之间的能级差,否则将跃迁到更高能级,即小于△E=-0.28-(-13.6)=13.32eV,所以AC选项中C正确,A错误;
当△n=2时,n=2,调整后的能级为n=4,此时能极差为:△E=-0.85-(-13.6)=12.75eV,因此提高电子的动能应该大于此时的能级差,但是应该小于基态和第5能级之间的能级差,否则将跃迁到更高能级,即小于△E=-0.54-(-13.6)=13.06eV,所以BD选项中B正确,D错误.
故选:BC.
则有:
(n+△n)(n+△n−1) |
2 |
n(n−1) |
2 |
讨论:当△n=1时,n=5,调整后的能级为n=6,此时能极差为:△E=-0.38-(-13.6)=13.22eV,因此提高电子的动能应该大于此时的能级差,但是应该小于基态和第7能级之间的能级差,否则将跃迁到更高能级,即小于△E=-0.28-(-13.6)=13.32eV,所以AC选项中C正确,A错误;
当△n=2时,n=2,调整后的能级为n=4,此时能极差为:△E=-0.85-(-13.6)=12.75eV,因此提高电子的动能应该大于此时的能级差,但是应该小于基态和第5能级之间的能级差,否则将跃迁到更高能级,即小于△E=-0.54-(-13.6)=13.06eV,所以BD选项中B正确,D错误.
故选:BC.
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