Question

如图所示为氢原子最低的四个能级,当氢原子在这些能级间跃迁时,求:

(1)有可能放出几种能量的光子?

(2)在哪两个能级间跃迁时,所发出光子波长最长?波长是多少?

Answer

(1)6 (2)由第4能级向第3能级跃迁 λ=1.88×10-6m

【解析】【试题分析】要放出光子,原子只能从高能级向低能级跃迁,当它们跃迁时,有的氢原子由n=4的激发态跃迁到n=3,然后再跃迁到n=2直到n=1的基态,或由n=3直接到n=1;也有的氢原子由n=4直接跃迁到n=2或n=1等,对大量的氢原子而言,发生上述各种跃迁都是可能的。根据数学知识,可求出放出光子的种类,波长最长的光子,能量最小,因而波长最长的光子应由能级差最小的跃迁发出。

(1)由可得N=6(种)。

(2)氢原子由第4能级向第3能级跃迁时,能级差最小,辐射的光子波长最长,

根据hν=E4-E3=-0.85 eV-(-1.51eV)=0.66eV

【点睛】解决本题的关键知道能级跃迁时，辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越小，光子频率越小，波长越长．