Question

4．如图是氢原子的能级示意图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a；从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b．以下判断正确的是（　　）

• A． 在真空中光子a的波长大于光子b的波长
• B． 光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态
• C． 光子a可使处于n=4能级的氢原子电离
• D． 大量处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线

Answer 1

分析 能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能极差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频率．频率大，波长小，判断n=3能级的氢原子可以吸收光子，能量是否大于0，即可知是否电离．

解答 解：A、根据玻尔理论得知，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$\frac{c}{λ}$，则光子a的波长大于光子b的波长．故A正确．
B、光子b的能量是E=-1.51-（-3.4 ）=1.89eV＜13.6eV，所以光子b不可使氢原子从基态跃迁到激发态，故B错误；
C、光子a的能量是E=-0.85-（-1.51）=0.66eV＜0.85eV，所以光子a不可使处于n=4能级的氢原子电离，故C错误；
D、一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生${C}_{3}^{2}$=3种谱线，故D错误；
故选：A．

点评 解决本题的关键知道能级跃迁所满足的规律，即E_m-E_n=hv，以及知道发生光电效应的条件，难度不大．