Question

3．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．当大量的氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（　　）

• A． 氢原子系统的电势能减小，电子的动能增加
• B． 氢原子能辐射6种不同波长的光
• C． 氢原子能辐射3种不同波长的光
• D． 电子的动能增加，所以氢原子要吸收光能

Answer 1

分析 由高能级向低能级跃迁，能量减小，根据库仑引力提供向心力，判断出电子动能的变化，根据原子能量等于动能和势能之和判断出电势能的变化．

解答 解：AD、当一个氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，轨道半径减小，能量减小，即向外释放能量，根据k$\frac{{e}^{2}}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$知，电子动能增大，电势能减小，故A正确、D错误．
BC、当一个氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，可能放出3种不同波长的光子，分别由n=4跃迁到n=3，n=3跃迁到n=2，n=2跃迁到n=1所释放的光子，而大量的氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，可根据数学组合${C}_{4}^{2}$=6种．故B正确，C错误．
故选：AB．

点评 解决本题的关键知道原子能量、电势能、动能与轨道半径的关系．注意一个氢原子和一群氢原子辐射的光子种数不同．