Question

氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（ ）

A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C．在水中传播时，a光较b光的速度小
D．氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离

Answer 1

【答案】分析：γ射线的能量较大，其产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的；
由能级差可得出从4能级到2能级时放出的光子能量；同理也可得出从3到2能级时放出的能量，比较可知两能量关系；则可得出两种光的可能情况；
由光谱知识可知两光在水中的传播速度；
要使氢原子电离，应使电子吸收大于能级的能量．
解答：解：A、γ射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，A错；
B、根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于a光子的能量、不可能为紫外线，B错；
C、根据跃迁规律可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量E=hγ可得a光子的频率大于b，则a的折射率大于b，又V=可得在水中传播时，a光较b光的速度小，C正确；
D、欲使在n=2的能级的氢原子发生电离，吸收的能量一定不小于3.4eV，D错．
故选C．
点评：高能量的光子是由原子核激发而产生的；在跃迁中辐射的光子能量较低；对于可见光应注意掌握其频率、波长之间的关系．