Question

氢原子的能级如图，已知可见光的频率范围是3.9×10¹⁴Hz～7.5×10¹⁴Hz，普朗克常量h=6.63×10^-34J．S，1eV=1.6×10^-19，下列说正确的是（　　）

A．大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种频率的可见光

B．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种频率的要见光

C．可见光照射处于n=3能级的氢原子时，可使其电离

D．可见光照射处于n=2能级的氢原子时，可使其电离

Answer 1

分析：根据数学组合公式

C

2 n

求出可能发出的光子频率种数，判断有多少在可见光的范围之内．当氢原子吸收的能量后总能量大于等于0，则氢原子发生电离．

解答：解：A、根据

C

2 3

=3知，大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多发出3种不同频率的光子．故A错误．
B、根据

C

2 4

=6知，跃迁时可能发出6种不同频率的光子，因为从n=4跃迁到n=3的光子频率γ=

E

h

=

0.66×1.6×10-19

6.63×10-34

=1.59×1014，小于可见光的最小频率．故B错误．
C、可见光的光子能量范围为：2.59×10^-19J～4.97×10^-19J，处于n=3能级的氢原子的能量为-1.51×1.6×10^-19J=-2.42×10^-19J，知可见光照射处于n=3能级的氢原子时，可使其电离．故C正确．
D、处于n=2能级的氢原子的能量为-3.4×1.6×10^-19J=-5.44×10^-19J，最大的光子能量的可见光照射都不会发生电离．故D错误．
故选C．

点评：解决本题的关键掌握能级间跃迁所满足的规律，以及知道在什么情况下会发生电离．