國中教甄｜理化理化104 年第 40 題單選題

倘若已知需要 $2.178 \times 1 0^{- 18}$ J的能量將一個氫原子的電子自基態游離，那麼將一個氫原子的電子自基態(n=1)激發至n=2的激發態需要多少能量？

A5.445 $\mathsf { \Pi } \overline { { \mathfrak { d } } } \times 1 0 ^ { - 1 9 }$ J

B1 $3 6 0 \times 1 0 ^ { - 1 8 } J$

C1 $. 6 3 3 \times 1 0 ^ { - 1 8 } J$正確答案

D1 $. 8 6 6 \times 1 0 ^ { - 1 8 } J$

答案與詳解

正確答案

利用氫原子能階公式計算 n=1 與 n=2 的能量差，即為激發所需能量。

A5.445 $\mathsf { \Pi } \overline { { \mathfrak { d } } } \times 1 0 ^ { - 1 9 }$ J✕ 易錯陷阱

此數值為 n=2 能階的絕對值（即電子從 n=2 游離所需的能量），若未計算能量差而直接取 E_2 的絕對值便會誤選。

B1 $3 6 0 \times 1 0 ^ { - 1 8 } J$✕ 錯誤

此數值為錯誤計算結果，可能是將能階公式中的 n 值代錯或加減錯誤所致，並非任何常見能階躍遷的能量差。

C1 $. 6 3 3 \times 1 0 ^ { - 1 8 } J$✓ 正確

D1 $. 8 6 6 \times 1 0 ^ { - 1 8 } J$✕ 錯誤

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精選詳解

倘若已知需要 2.178×10−18 J的能量將一個氫原子的電子自基態游離，那麼將一個氫原子的電子自基態(n=1)激發至n=2的激發態需要多少能量？