Question

9．氢原子由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出能量为E、频率为v的光子，已知氢原子基态能级为-13.6eV，则氢原子（　　）

• A． 跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子
• B． 由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量小于E
• C． 由n=3的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4E
• D． 由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的频率大于v

Answer 1

分析 根据波尔理论，原子只能处于一些特定的、不连续的能级上，原子的能级发生变化时，初末能级的差值等于辐射光子或吸收光子能量求解．

解答 解：A、由于原子只能处于一些特定的、不连续的能级上，所以跃迁时可以放出或吸收能量为特定值的光子，不是任意值的光子．故A错误；
B、根据能级的公式：${E}_{n}=\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$，和E_m-E_n=△E，可知${E}_{2}=\frac{{E}_{1}}{{2}^{2}}=\frac{{E}_{1}}{4}$，${E}_{3}=\frac{{E}_{1}}{{3}^{2}}=\frac{{E}_{1}}{9}$由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量大于E．故B错误；
C、${E}_{2}=\frac{{E}_{1}}{{2}^{2}}=\frac{{E}_{1}}{4}$，${E}_{3}=\frac{{E}_{1}}{{3}^{2}}=\frac{{E}_{1}}{9}$，由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出光子的能量E=$-\frac{5{E}_{1}}{36}$，由n=3的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量等于$-\frac{8{E}_{1}}{9}$=6.4E；故C正确；
D、根据公式，E_m-E_n=△E和E=hv可知，由于由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的能量小于由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出的能量，所以频率小于v．故D错误．
故选：C

点评 该题考查波尔理论以及氢原子的能级与跃迁，解决本题的关键掌握辐射光子或吸收光子能量与能级差的关系，即E_m-E_n=△E．