选择题6.0分
物理

2.氢原子能级如图所示,有大量氢原子处于基态,现用光子能量为E的一束单色光照射这群氢原子,氢原子吸收光子后能向外辐射出6种不同频率的光,已知普朗克常数为h,真空中光速为c,在这6种(   )

A

最容易发生衍射现象的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的

B

所有光子的能量不可能大于E

C

频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的

D

在真空中波长最大的光,波长是

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

用光子能量为E的一束单色光照射处于基态的一群氢原子,发出6种不同频率的光,知氢原子从基态跃迁到n=4的激发态,

A、波长越长的,越容易发生衍射现象,而由n=2能级跃迁到n=1能级,不是最低,则波长不是最长.故A错误.

B、用光子能量为E的一束单色光照射这群氢原子,氢原子吸收光子后能向外辐射出6种不同频率的光,那么所有光子的能量不可能大于E,故B正确;

C、频率最小,则辐射的光能量也最小,应该是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的.故C错误.

D、由题意可知氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光子能量最小,所以频率最小,那么波长最长,而氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级发出的光子能量最大,所以频率最大,那么波长=,即为最长波长.故D错误.

考查方向

氢原子的能级公式和跃迁

解题思路

用光子能量为E的一束单色光照射处于基态的一群氢原子,发出6种不同频率的光,知氢原子从基态跃迁到n=4的激发态,根据hγ=Em﹣En去进行判断.

易错点

关键知道能级间跃迁吸收或发出光子的能量满足hγ=Em﹣En,并掌握跃迁光的波长最长与最短对应的辐射能量高低的关系