Question

12．氢原子能级图如图甲所示，氢原子发出a、b两种频率的光，用同一装置做双缝干涉实验，得到a、b的干涉图样分别如图乙、丙所示，若a光是由能级n=4向n=2跃迁时发出的，则下列说法正确的有（　　）

• A． b光可能是从能级n=4向n=3跃迁时发出的
• B． b光可能是从能级n=5向n=2跃迁时发出的
• C． a光在水中的传播速度小于b 光在水中的速度
• D． 若用a光以α角从玻璃射向空气恰好发生全反射，则b光以同样的入射角从玻璃射向空气也能发生全反射

Answer 1

分析 根据干涉条纹的间距比较两光的波长大小，从而得出频率大小以及折射率大小，根据跃迁时辐射的光子能量等于两能级的能级差分析哪种光是哪两个能级之间跃迁产生的．根据v=$\frac{c}{n}$比较光在水中传播的速度大小．根据临界角的大小分析是否发生全反射．

解答 解：A、根据$△x=\frac{L}{d}λ$知，乙图中条纹间距较大，可知a光的波长较长，a光的频率较小，a光是由能级n=4向n=2跃迁时发出的，则b光可能是从能级n=5向n=2跃迁时发出的，故A错误，B正确．
C、a光的频率较小，折射率较小，根据v=$\frac{c}{n}$知，a光在水中传播速度大于b光在水中的速度，故C错误．
D、根据sinC=$\frac{1}{n}$知，a光的折射率较小，则临界角较大，若用a光以α角从玻璃射向空气恰好发生全反射，则b光以同样的入射角从玻璃射向空气也能发生全反射，故D正确．
故选：BD．

点评 解决本题的关键知道波长、频率、折射率、在介质中的速度、临界角之间的关系，通过条纹间距比较出波长大小是解决本题的突破口．