Question

6．現(xiàn)有k個氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為3的能級上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是（假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的$\frac{1}{n-1}$）$\frac{3}{2}k$．

Answer 1

分析 根據(jù)題目給出的信息：處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的$\frac{1}{n-1}$進行求解，分別求從n=3出躍遷到n=2、1原子數(shù)即為產(chǎn)生光子數(shù)，然后求出從n=2出躍遷到n=1時產(chǎn)生光子數(shù)，最后求和即可．

解答 解：由題意知量子數(shù)為3的能級上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的二分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生k個光子．
此時處于量子數(shù)為2的能級上氫原子總共有$\frac{k}{2}$個，向基態(tài)躍遷時輻射的光子個數(shù)為$\frac{k}{2}$個．則總個數(shù)為k+$\frac{k}{2}$=$\frac{3k}{2}$．
故答案為：$\frac{3}{2}k$

點評 本題屬于創(chuàng)新題，需要根據(jù)題目中給出的信息進行求解，尤其在求處于n=2能級上的氫原子數(shù)目時，容易出錯．