Question

4．如圖是氫原子的能級示意圖．當氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級時，輻射出光子a；從n=3的能級躍遷到n=2的能級時，輻射出光子b．以下判斷正確的是（　�。�

• A． 在真空中光子a的波長大于光子b的波長
• B． 光子b可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)
• C． 光子a可使處于n=4能級的氫原子電離
• D． 大量處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多輻射2種不同譜線

Answer 1

分析 能級間躍遷輻射光子的能量等于能級之差，根據(jù)能極差的大小比較光子能量，從而比較出光子的頻率．頻率大，波長小，判斷n=3能級的氫原子可以吸收光子，能量是否大于0，即可知是否電離．

解答 解：A、根據(jù)玻爾理論得知，光子a的能量E_a=E₄-E₃=-0.85eV-（-1.51eV）=0.66eV，光子a的能量E_b=E₃-E₂=-1.51eV-（-3.4eV）=1.89eV．
所以光子a的能量小于光子b的能量，光子的能量E=h$\frac{c}{λ}$，則光子a的波長大于光子b的波長．故A正確．
B、光子b的能量是E=-1.51-（-3.4 ）=1.89eV＜13.6eV，所以光子b不可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，故B錯誤；
C、光子a的能量是E=-0.85-（-1.51）=0.66eV＜0.85eV，所以光子a不可使處于n=4能級的氫原子電離，故C錯誤；
D、一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生${C}_{3}^{2}$=3種譜線，故D錯誤；
故選：A．

點評 解決本題的關鍵知道能級躍遷所滿足的規(guī)律，即E_m-E_n=hv，以及知道發(fā)生光電效應的條件，難度不大．