Question

用波长为λ=50nm的紫外线能否使处于基态的氢原子电离？电离后的电子速率将是多大？（氢原子的基态能量为-13.6eV，电子质量为0.91×10^-30kg）

Answer 1

分析：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

解答：解：氢原子在基态时所具有的能量为一13.6eV，将其电离变是使电子跃迁到无穷远，
根据玻尔理论所需的能量为13.6eV的能量．
hν=0-E₁
所以：ν=3.26×10¹⁵Hz
波长为λ=50nm的紫外线频率γ′=

C

λ

=6×10¹⁵Hz＞ν
所以能使处于基态的氢原子电离．
波长为λ=50nm的紫外线能量E=h

C

λ

电离后的电子动能E_k=E-13.6eV=

1

2

mv²
解得：v=2.0×10⁶m/s
答：能使处于基态的氢原子电离，电离后的电子速率是2.0×10⁶m/s

点评：本题考查了氢原子的跃迁公式和波长与频率的关系．