用能量为12.50ev的电子去激发处于基态的氢原子,受激发后的氢原子向低能级跃迁时,会出现哪些波长的光谱线?
用能量为12.50ev的电子去激发处于基态的氢原子,受激发后的氢原子向低能级跃迁时,会出现哪些波长的光谱线?
氢原子能级是 En=-13.6 / n^2 eV
即在基态,E1=-13.6eV
在n=2 激发态,E2=-3.4eV
在n=3 激发态,E3=-1.51eV
在n=4激发态,E4=-0.85eV
.
显然,所提供的能量E=12.50eV的电子,可以由基态的氢原子吸收12.09eV(13.6-1.51=12.09)的能量而激发到 n=3 的激发态.(说明:若提供能量12.50eV的是光,则因这能量不等于两个能级的能量之差,基态氢原子是不会吸收这能量的,即不会受激发的)
处于 n=3 的激发态的氢原子,向下跃迁时,可能发出的光谱线有3条,即 从n=3直接到n=1,从n=3到n=2,从n=2到n=1.
从n=3直接到n=1:设光的波长是 入1,则 光子能量是 ΔE1=E3-E1=(-1.51)-(-13.6)eV=12.09eV=12.09*1.6*10^(-19)焦耳
由 ΔE1=h*C / 入1 得
入1=hC / ΔE1=6.63*10^(-31)*3*10^8 / [ 12.09*1.6*10^(-19) ]=1.028*10^(-4) 米
从n=3到n=2:设光的波长是 入2,则 光子能量是 ΔE2=E3-E2=(-1.51)-(-3.4)eV=1.89eV=1.89*1.6*10^(-19)焦耳
由 ΔE2=h*C / 入2 得
入2=hC / ΔE2=6.63*10^(-31)*3*10^8 / [ 1.89*1.6*10^(-19) ]=6.577*10^(-4) 米
从n=2直接到n=1:设光的波长是 入3,则 光子能量是 ΔE3=E2-E1=(-3.4)-(-13.6)eV=10.2eV=10.2*1.6*10^(-19)焦耳
由 ΔE3=h*C / 入3 得
入3=hC / ΔE3=6.63*10^(-31)*3*10^8 / [ 10.2*1.6*10^(-19) ]=1.219*10^(-4) 米