Question

將氫原子電離，就是從外部給電子以能量，使其從基態或激發態脫離原子核的束縛而成為自由電子。
(1)若要使n=2激發態的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射該氫原子？
(2)若用波長為200 nm的紫外線照射該氫原子，則電子飛到離核無窮遠處時的速度多大？(電子電荷量e=1.6×10^-19 C，電子質量m_e=0.91×10^-30 kg)

Answer 1

解：(1)n=2時，
所謂電離，就是使處于基態或激發態的原子的核外電子躍遷到n=∞的軌道，n=∞時，E_∞=0
所以，要使處于n=2激發態的原子電離，電離能應為△E=E_∞-E₂=3.4 eV

(2)波長為200 nm的紫外線一個光子所具有的能量

電離能△E=3.4×1.6×10^-19 J=5.44×10^-19 J
由能量守恒
代入數據解得：v=9.95×10⁵ m/s