Question

氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b，則（ ）

A．氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出γ射線
B．氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時會輻射出紫外線
C．在水中傳播時，a光較b光的速度小
D．氫原子在n=2的能級時可吸收任意頻率的光而發生電離

Answer 1

【答案】分析：γ射線的能量較大，其產生機理是原子核受激發，是原子核變化才產生的；
由能級差可得出從4能級到2能級時放出的光子能量；同理也可得出從3到2能級時放出的能量，比較可知兩能量關系；則可得出兩種光的可能情況；
由光譜知識可知兩光在水中的傳播速度；
要使氫原子電離，應使電子吸收大于能級的能量．
解答：解：A、γ射線的產生機理是原子核受激發，是原子核變化才產生的，A錯；
B、根據躍遷規律可知高能級向低能級躍遷時輻射光子的能量等于這兩個能級差，從n=4的能級向n=3的能級躍遷時會輻射出的光子能量小于a光子的能量、不可能為紫外線，B錯；
C、根據躍遷規律可知從n=4向n=2躍遷時輻射光子的能量大于從n=3向n=2躍遷時輻射光子的能量，則可見光a的光子能量大于b，又根據光子能量E=hγ可得a光子的頻率大于b，則a的折射率大于b，又V=可得在水中傳播時，a光較b光的速度小，C正確；
D、欲使在n=2的能級的氫原子發生電離，吸收的能量一定不小于3.4eV，D錯．
故選C．
點評：高能量的光子是由原子核激發而產生的；在躍遷中輻射的光子能量較低；對于可見光應注意掌握其頻率、波長之間的關系．