Question

3．用一束单色光照射处于基态的一群氢原子，这些氢原子吸收光子后处于激发态，并能发射光子，现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种，分别为 ν₁、ν₂和 ν₃，且 ν₁＜ν₂＜ν₃，则入射光子的能量应为（　　）

• A． h ν₁
• B． hν₃
• C． h（ ν₃-ν₂）
• D． hν₃

Answer 1

分析 处于激发态的氢原子并不稳定，能够自发向低能级跃迁并发射光子，其发射光子的种类有$\frac{n（n-1）}{2}$种，原子从最高能级直接跃迁到最低能级辐射的能量和从最高能级逐级向低能级跃迁辐射的能量的和相同．而从最高能级直接跃迁到最低能级辐射的能量和从基态跃迁到最高能级吸收的能量相同．

解答 解：处于激发态的氢原子并不稳定，能够自发向低能级跃迁并发射光子，其发射光子的种类有$\frac{n（n-1）}{2}$种，根据$\frac{n（n-1）}{2}$=3，解得n=3，
显然从n=3直接跃迁到n=1能级时辐射光子的能量等于入射光子的能量，故入射光子的能量E=hv₃，或h（v₁+v₂），故D正确，A、B、C错误．
故选：D．

点评 本题考查了玻尔氢原子理论，是高考的重点，氢原子从高能级跃迁到低能级时发出的光谱线条数可能有$\frac{n（n-1）}{2}$种．