Question

11．已知?dú)湓�子的能�?jí)圖如圖所示，則下列有關(guān)處于基態(tài)的氫原子向激發(fā)態(tài)躍遷的說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 一個(gè)具有E_k0=13.60eV動(dòng)態(tài)，處于基態(tài)的氫原子和一個(gè)靜止的同樣處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對(duì)心碰撞，可能躍遷到n=2能級(jí)的第一激發(fā)態(tài)
• B． 一個(gè)具有E_k0=13.60eV動(dòng)態(tài)，處于基態(tài)的氫原子與一個(gè)靜止的同樣處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對(duì)心碰撞，原子不可能躍遷到其他激發(fā)態(tài)
• C． 用能量為12.3eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，原子能躍遷到n=2能級(jí)的軌道上去
• D． 用能量為12.3eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，原子不能躍遷到其他軌道上去
• E． 用動(dòng)能為12.3eV的電子去射向一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子受電子照射后，原子能躍遷到n=2能級(jí)的軌道上去

Answer 1

分析 根據(jù)碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒與能量守恒求解碰撞前運(yùn)動(dòng)氫原子的最小動(dòng)能，與給出的原子的動(dòng)能比較即可；吸收光子能量發(fā)生躍遷，吸收的光子能量需等于兩能級(jí)間的能級(jí)差；根據(jù)電子的碰撞，光子可以獲取10.2eV能量，從而發(fā)生躍遷．

解答 解：AB、要使運(yùn)動(dòng)氫原子的速度最小，則必須使二氫原子發(fā)生正碰時(shí)氫原子發(fā)生完全非彈性碰撞損失的動(dòng)能將全部被基態(tài)氫原子所吸收，
由玻爾理論知二基態(tài)氫原子碰撞時(shí)損失的動(dòng)能的最小值必為氫原子從n=1激發(fā)到n=2能級(jí)的能量差△E=E₂-E₁=（-3.4）-（-13.6）=10.2eV  ①
設(shè)碰前運(yùn)動(dòng)的氫原子最小速度為v₀，初動(dòng)能為E_k，碰后二氫原子速度為v，
由動(dòng)量守恒得mv₀=2mv，②
由能量守恒得：$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$=$\frac{1}{2}$•2mv2+△E   ③
$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$=E₀   ④
代入數(shù)據(jù)得：E₀=20.4eV＞13.6eV
所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD、吸收光子能量發(fā)生躍遷，吸收的光子能量需等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，即△E=E₂-E₁=（-3.4）-（-13.6）=10.2eV，
因此用能量為12.3eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，原子不能躍遷到其他軌道上去，故C錯(cuò)誤，D正確；
E、當(dāng)用動(dòng)能為12.3eV的電子去射向一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子受電子照射后，原子可能吸收10.2eV的能量，從而使得原子能躍遷到n=2能級(jí)的軌道上去，故E正確；
故選：BDE．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)差與吸收或輻射光子能量的關(guān)系，即E_m-E_n=hv．并掌握碰撞中的動(dòng)量守恒定律與能量守恒，注意用光子照射與電子碰撞，產(chǎn)生的不同情況．