Question

11．一个处于n=4激发态的氢原子，当它自发跃迁到较低能级时（　　）

• A． 总共发出六种频率不同的光子
• B． 从n=4跃迁到n=3时，发出的光子的波长最小
• C． 从n=4直接跃迁到n=2时，发出可见光的光子
• D． 从n=4直接跃迁到n=1时，发出的光子的波长最长

Answer 1

分析 氢原子能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，则辐射的光子频率越大，波长越小，从而即可求解．

解答 解：A、若大量处于n=4激发态的氢原子，根据数学组合公式${C}_{4}^{2}$=6知，可能放出6种不同频率的光子，但只有一个氢原子，因此最多放出3种不同频率的光子．故A错误．
B、从n=4跃迁到n=3能级辐射的光子能量最小，频率最低，波长最长．故B错误．
C、从n=4的能级直接跃迁到n=2的能级，辐射出光子能量△E=3.4-0.85=2.55eV，而可见光光子能量在1.64-3.19 eV．故C正确；
D、由n=4跃迁到n=1能级辐射的光子能量最大，频率最大，波长最短，故D错误．
故选：C．

点评 解决本题的关键掌握能级间跃迁所遵循的规律，即E_m-E_n=hv=h$\frac{c}{λ}$，并知道跃迁的种类分析，注意大量与一个氢原子跃迁放出的光子数目的区别．