Question

氦原子被電離一個核外電子,形成類氫結構的氦離子.已知基態的氦離子能量為E ₁=－54.4 eV,氦離子能級的示意圖如圖所示.在具有下列能量的光子中,不能被基態氦離子吸收而發生躍遷的是

A.40.8 eV                                                                     B.43.2 eV

C.51.0 eV                                                                      D.54.4 eV

Answer 1

B

解析:

(1)由玻爾理論知,基態的氦離子要實現躍遷,入射光子的能量應該等于氦離子在某激發態與基態的能量差.

(2)氦離子在圖示的各激發態與基態的能量差:

ΔE ₁=E _∞－E ₁=0－(－54.4 eV)=54.4 eV

ΔE ₂=E ₄－E ₁=－3.4 eV－(－54.4 eV)=51.0 eV

ΔE ₃=E ₃－E ₁=－6.0 eV－(－54.4 eV)=48.4 eV

ΔE ₄=E ₂－E ₁=－13.6 eV－(－54.4 eV)=40.8 eV

可見,不能被基態氦離子吸收的光子是能量為43.2 eV的光子,正確選項為B.