Question

14．氫原子第n能級的能量E_n=$\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$，其中E₁為基態(tài)能量，n=2，3，4，…現(xiàn)有一群氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)自發(fā)地向較低能級躍遷，所發(fā)也的光子中波長最長的為λ₀，則下列判斷中正確的是（　�。�

• A． 這群氫原子躍遷過程中最多可放出3條不同頻率的光譜線
• B． 波長為λ₀的光子是氫原子從n=4的散發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時發(fā)出的
• C． 用波長為λ₀的光子照射處于基態(tài)的氫原子，不能使氫原子躍遷
• D． 用波長小于λ₀的光子照射處于基態(tài)的氫原子，一定都能使氫原子電離

Answer 1

分析 本題考查了波爾原子理論：從高軌道向低軌道躍遷時減少的能量以光子的形式輻射出去；所有的激發(fā)態(tài)都是不穩(wěn)定的，都會繼續(xù)向基態(tài)躍遷，故輻射光子的種類${C}_{n}^{2}$；
E=h$\frac{c}{λ}$判斷光子能量與波長的關系．只有入射光子的能量大于金屬的逸出功才會發(fā)生光電效應．判斷是否電離，看處于激發(fā)態(tài)的氫原子吸收能量后的總能量是否大于等于0，一旦大于等于0，說明發(fā)生電離．

解答 解：A、根據(jù)C${\;}_{4}^{2}$=6，這群氫原子躍遷過程中最多可放出6條不同頻率的光譜線，故A錯誤；
B、所發(fā)也的光子中波長最長的為λ₀，n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生光子的能量最大，根據(jù)E=h$\frac{c}{λ}$知，波長最短，波長為λ₀的光子是氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)時發(fā)出的，故B錯誤；
C、波長為λ₀的光子能量小于△E=E₃-E₄，所以照射處于基態(tài)的氫原子，不能使氫原子躍遷，故C正確；
D、用波長小于λ₀的光子照射處于基態(tài)的氫原子，不能使氫原子電離，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題是氫原子有兩次躍遷，第一次躍遷時氫原子能從高能電子吸收部分能量，與光子不同，光子的能量只有等于兩個能級的差時，氫原子才能吸收．