Question

2．大量氢原子处于n=5的激发态，它们自发地跃迁到低能级，在多种可能的跃迁中，设从n=5直接跃迁到n=2和从n=5跃迁到n=1中放出光子的能量分别为E₁和E₂，则下面说法正确的是（　　）

• A． 从n=5跃迁可能放出8种频率的光子
• B． 在n=1的轨道，电子动能最大
• C． 在n=1的轨道，电子的势能最大
• D． E₁＞E₂

Answer 1

分析 根据数学组合公式${C}_{n}^{2}$求出从n=5跃迁可能放出不同频率光子的种数．能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大．

解答 解：A、从n=5跃迁最多有${C}_{5}^{2}$=10种 频率的光子．故A错误；
B、电子运动的过程中库仑力提供向心力，所以：$\frac{k{e}^{2}}{{r}^{2}}=\frac{m{v}^{2}}{r}$，可知r越小，电子的动能越大，所以在n=1的轨道，电子动能最大．故B正确；
C、核外电子向原子核靠近的过程中静电力做正功，电势能减小，所以在n=1的轨道，电子的势能最小．故C错误；
D、n=5和n=2之间的能级差小于n=5和n=1之间的能级差，则E₁＜E₂．故D错误．
故选：B

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁辐射的光子能量与能级差的关系，以及知道电势能、电子动能和总能量与轨道半径的关系．