Question

15．氢原子能级如图所示，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm．已知可见光的波长范围在400nm到760nm之间，以下判断正确的是（　　）

• A． 从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射光的波长比可见光长
• B． 用波长为328nm的光照射，可使氢原子从n=1的能级跃迁到n=2的能级
• C． 用波长为164nm的光照射可使处于n=2能级的氢原子电离
• D． 一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种不波长的光
• E． 用可见光照射，可能使氢原子从n=2的能级跃迁到n=3的能级

Answer 1

分析 大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，可以辐射出3种不同频率的光子，跃迁释放能量满足△E=E_m-E_n．既不能多于能级差，也不能少于此值，
同时根据λ=$\frac{c}{γ}$，即可求解．

解答 解：A、能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差．
当从n=4跃迁到n=3的能级，释放的能量是0.66eV，从n=3跃迁到n=2的能级时辐射的能量是1.89eV，
根据E_m-E_n=hv=h$\frac{c}{γ}$
当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，所以从n=4的能级蹦迁到n=3的能级时，辐射光的波长比可见光长，故A正确；
B、当从n=1跃迁到n=2的能级，需要吸收的能量为△E=（-3.4-（-13.6））×1.6×10^-19J=h$\frac{c}{γ}$，解得：λ=122nm；故B错误；
C、用波长为164 nm的光照射，能量大于3.4eV，可使处于n=2能级的氢原子电离，故C正确；
D、根据${C}_{4}^{2}$=6，所以一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射6种不同波长的光，故D错误；
E、氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量为△E′，与从n=3跃迁到n=2的能级，放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．故E正确．
故选：ACE．

点评 解决本题的关键掌握氢原子电离的条件，以及知道能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差．