Question

2．按照氢原子的能级图，下列说法正确的是（　　）

• A． 氢原子从n=5能级跃迁到n=4能级比从n=4能级跃迁到n=3能级辐射光子频率低
• B． 用能量为10.2eV的光子可以激发处于基态的氢原子
• C． 大量氢原子从n=4能级跃迁到n=1，能够辐射3种频率的光子
• D． 氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级辐射光子波长最小
• E． 要使处于基态的氢原子电离至少需要吸收能量E=13.6eV

Answer 1

分析 能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知电离需要的最小能量；能级差是不连续的，吸收或辐射的光子能量等于两能级的能级差，所以光子能量不连续．根据数学组合，即可判定辐射的种类，并依据能级差值来确定电离或跃迁的能量值．

解答 解：A、氢原子跃迁时吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，从n=5能级跃迁到n=4能级，释放能量为△E=0.85-0.54=0.31eV而从n=4能级跃迁到n=3能级，释放能量为△E′=1.51-0.85=0.66eV，因此从n=5能级跃迁到n=4能级比从n=4能级跃迁到n=3能级辐射光子频率低．故A正确．
B、氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级辐射能量为13.6-3.4=10.2eV，因此当用能量为10.2eV的光子可以激发处于基态的氢原子，故B正确；
C、根据${C}_{4}^{2}$=6可知，大量处于n=4能级的氢原子跃迁时能辐射出6种不同频率的光子．故C错误．
D、根据氢原子跃迁时吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，从n=2能级跃迁到n=1能级辐射能量最多，则对应的波长最小，故D正确．
E、由图可知，n=1能级为13.6eV，因此要使处于基态的氢原子电离至少需要吸收能量E=13.6eV，故E正确；
故选：ABDE．

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，并理解电离与跃迁的区别．