已知氢原子处于基态，E1=-13.6eV.以下光子射向处于基态的氢原子，发生相互作用，问这些光子能否被氢原子吸收？说明理由.（1）能量为10.2eV和12.5eV的光子；（2）能量为12.75eV和1

Question

已知氢原子处于基态，E ₁ =-13.6 eV.以下光子射向处于基态的氢原子，发生相互作用，问这些光子能否被氢原子吸收？说明理由.

（1）能量为10.2 eV和12.5 eV的光子；

（2）能量为12.75 eV和14.00 eV的光子.

Answer 1

（1）能量为10.2 eV的光子能被吸收，能量为12.5 eV的光子不能被吸收.

（2）能量为12.75 eV和14.00 eV的光子均被吸收.

解析:氢原子吸收光子后，要跃迁至较高能级，因此被吸收的光子能量必须符合激发态的能量与基态能量的差值，既不能多，也不能少.也就是具有以下一些能量的光子是能被吸收的：E ₂ -E ₁ =10.2 eV，E ₃ -E ₁ =12.09 eV，E ₄ -E ₁ =12.75 eV，…，E _∞ -E ₁ =13.6 eV.由此可见（1）中的10.2 eV的光子能被吸收，吸收后氢原子跃迁至n=2的能级，12.5 eV的光子不能被吸收.（2）中的12.75 eV的光子能被吸收，吸收后跃迁至n=4的能级；14.00 eV的光子能被吸收，吸收后氢原子电离.