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、氫原子在n=2的能級時，可吸收任意頻率的光而發生電離

D、在水中傳播時，a光比b光的速度小

Answer 1

分析：能級間躍遷時，輻射光子的能量等于能級差，根據光子頻率的大小比較折射率的大小，從而比較在介質中的速度大小．

解答：解：A、因為γ射線光子能量較高，氫原子躍遷時輻射的能量小于γ射線光子能量，不會輻射γ射線．故A錯誤．
B、氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時，光子能量小于從n=4的能級向n=2的能級躍遷時的光子能量，知光子頻率小于可見光的光子頻率，不可能是紫外線．故B錯誤．
C、氫原子在n=2能級時，吸收的能量需大于等于3.4eV，才能發生電離．故C錯誤．
D、氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出的光子能量大于從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出的光子能量，則a光的頻率大于b光的頻率，折射率大于b光的折射率，根據v=

c

n

，知a光在介質中速度小于b光．故D正確．
故選D．

點評：解決本題的關鍵知道能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，即E_m-E_n=hv．