Question

7．如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1.62～3.11eV，普朗克常量h=6.63×10^-34J•s那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）

• A． 用能量为11.0eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
• B． 处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线
• C． 处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离
• D． 用波长为60nm的伦琴射线照射，不能使处于基态的氢原子电离出自由电子

Answer 1

分析 用能量为11.0eV的光子照射，不能使基态的氢原子吸收的能量可以等于10.2eV．
紫外线的频率大于3.11eV，判断n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量是否大于0，即可知是否电离．
要使处于基态的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从基态跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：hγ=0-E₁，从而即可求解．

解答 解：A、用能量为11.0eV的光子照射，不能使基态的氢原子吸收10.2eV的能量，所以不能使处于基态的氢原子跃迁到n=2能级，故A错误；
B、紫外线光子的最小能量为3.11eV，处于n=2能级的氢原子的电离能为3.4eV，故低频率的紫外线不能被n=2能级的氢原子吸收，故B错误；
C、紫外线光子的最小能量为3.11eV，处于n=3能级的氢原子的电离能为1.51eV，故紫外线能被n=3能级的氢原子吸收，故C正确；
D、波长为60nm的伦琴射线的光子的能量：E=hγ=$\frac{hc}{λ}$=$6.63×1{0}^{-34}×\frac{3.0×1{0}^{8}}{60×1{0}^{-9}}=3.315×1{0}^{-18}$J=20.7eV＞13.6eV，所以用波长为60nm的伦琴射线照射，能使处于基态的氢原子电离出自由电子；故D错误．
故选：C

点评 解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足hγ=E_m-E_n，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差．
同时要注意电子只能吸收恰好等于氢原子的能极差的光子．