6.用大量具有12.5eV動能的電子,撞擊大量處于基態(tài)的氫原子,觀測到了一定數(shù)量的氫原子的光譜線.氫原子的能級圖如圖所示,下列說法中正確的是( 。
A.實驗中能產(chǎn)生三種頻率的譜線
B.波長最長的光子具有的能量為1.89eV
C.頻率最高的光子具有的能量為12.5eV
D.電子撞擊后的動能一定為2.3eV

分析 電子與氫原子碰撞可能部分能量被吸收,一群動能均為Ek=12.5eV的電子與大量處于基態(tài)的氫原子碰撞,躍遷的最高能級為第4能級.氫原子處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定,會向基態(tài)發(fā)生躍遷,從而即可求解.

解答 解:A、根據(jù)玻爾原子理論可知,原子只能處于幾個固定的態(tài),因此,處于基態(tài)的氫原子受具有12.5eV動能的電子撞擊后,最多只能從基態(tài)躍遷到n=3的能級,根據(jù)${C}_{3}^{2}$=3,所以可能產(chǎn)生三種頻率的光線.故A正確;
B、三種光線中,能量最低的,即為頻率最低,波長最長的,因此處于第2能級的電子躍遷到第3能級時所發(fā)出的,
則有:△E=E3-E2=-1.51+3.4eV=1.89eV.故B正確;
C、同理,頻率最高的光子,即為從第1能級躍遷到第3能級時,發(fā)出的光線,則有::△E=E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV,故C錯誤;
D、由上分析可知,電子可能從基態(tài)躍遷到第2能級和第3能級兩種情況,根據(jù)能量守恒定律可知,電子撞擊后的動能為:0.41eV或2.3eV.故D錯誤.
故選:AB.

點評 解決本題的關鍵能級間躍遷吸收或輻射的光子能量等于兩能級間的能級差,氫原子處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定,會向基態(tài)發(fā)生躍遷.

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