Question

8．氢原子能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm．以下判断正确的是（　　）

• A． 氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
• B． 用波长为502 nm的光照射，能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级
• C． 氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656 nm
• D． 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

Answer 1

分析 根据能级间跃迁光子能量满足hv=E_m-E_n，去比较放出的光子的能量与可见光光子能量的大小．从而可判断是否为可见光．
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E=$\frac{hc}{λ}$，即可求解．

解答 解：A、氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量：E=E₃-E₂=-1.51-（-3.4）=1.89eV，看见为可见光．故A正确；
B、502 nm的光的能量：E=$\frac{hc}{λ}$=$\frac{6.63×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}{502×1{0}^{-9}}$=3.96×10-19J=2.47eV．不等于能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级的能量值，氢原子不能吸收该光子．故B错误；
C、氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的能量大于氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的能量，根据E=$\frac{hc}{λ}$，可知，辐射光的波长一定小于656 nm．故C错误；
D、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D正确．
故选：AD．

点评 解决本题的关键掌握能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hv=E_m-E_n．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．