Question

13．氢原子能级如图，当氢原子从n=2跃迁到n=3的能级时，吸收光的波长为656nm，以下判断正确的是（　　）

• A． 氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长小于656nm
• B． 用波长657nm的光照射，能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级
• C． 一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
• D． 用波长为328nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2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、从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：
h$\frac{c}{656nm}$=（-1.51-（-3.4））×1.6×10^-19，而当从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射能量更多，则频率更高，则波长小于656nm．故A正确．
B、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B错误；
C、根据数学组合${C}_{3}^{2}$=3，可知一群n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线．故C正确．
D、同理，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，根据A选项分析，则有：$\frac{hc}{λ}$=（-3.4-（-13.6））×1.6×10^-19 J，解得：λ=122nm．故D错误．
故选：AC．

点评 解决本题的关键掌握光电效应的条件，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．