Question

17．如圖為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光．這些氫原子總共輻射出6種不同頻率的光，并在氫原子的能級圖上畫出．在能級4與能級3間躍遷時所發(fā)出的光子的波長最長．

Answer 1

分析 本題考查了波爾原子理論：從高軌道向低軌道躍遷時減少的能量以光子的形式輻射出去；所有的激發(fā)態(tài)都是不穩(wěn)定的，都會繼續(xù)向基態(tài)躍遷，故輻射光子的種類為${C}_{n}^{2}$．C=λγ，故波長越大，頻率越短．

解答 解：當電子從n=4向低能級躍遷時，躍遷的種類有4→3，4→2，4→1，3→2，3→1，2→1．即可以輻射光的種類為${C}_{4}^{2}=6$種，在氫原子的能級圖上畫出如圖：

核外電子從高能級n向低能級m躍遷時，輻射的光子能量△E=E_n-E_m=hγ，
故能級差越大，光子的能量也越大，即光子的頻率越大，能級差越小，光子的能量也越小，即光子的頻率越小；
根據γ=$\frac{c}{λ}$可知頻率越小，波長越長；所以波長最長，頻率最低，能量最小，所以是由n=4能級躍到n=3能級產生．
故答案為：6，如圖；4，3

點評 本題涉及氫原子的能級公式和躍遷，光子能量的計算；軌道的定態(tài)，從內向外，軌道間距越來越大；能級的量子化，從內向外，能量差值越來越�。�