Question

氫原子光譜在可見光部分有4條光譜線．一條紅色，一條藍色，兩條紫色，它們分別是從n=3、4、5、6能級向n=2的能級躍遷產生的，則

A．色光譜線是氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷產生的．

B．藍色光譜線是氫原子從n=6或n=5能級向n=2能級躍遷產生的．

C．從n=6能級向n=1能級躍遷將產生紫外光．

D．若原子從n=6向n=2能級躍遷所產生的輻射不能使金屬產生光電效應，則原子從n=6向n=3能級躍遷所產生的輻射可能使金屬產生光電效應．

Answer 1

C

 

解析:

  依照題意做出氫原子能級圖，如圖所示．

①氫原子從高能級向低能級躍遷的過場中向外輻射光子，每份光子所具有的能量由氫原子躍遷的兩個能級差所決定：．根據可以判斷，從n=3、4、5、6能級向n=2的能級躍遷的過程中，從n=6能級向n=2能級躍遷所輻射的光子能量是最大的，這份光子的頻率也是最高：．

氫原子躍遷輻射光子的頻率的關系是．已知的四條光譜線的頻率關系是：所以ν₄對應著題目中所給的紅光，ν₃對應著藍光，ν₁和ν₂對應著紫光．

②同理，．題目中說可見光部分只有4條譜線，所以ν₅是不可見的，應該是紫外光．

③由光電效應的規律可知，只有大于金屬極限頻率的入射光照射金屬才能產生光電效應．當原子從n=6向n=2能級躍遷所產生的輻射不能使金屬產生光電效應，說明ν₁小于極限頻率，那么原子從n=6向n=3能級躍遷所產生輻射光的頻率比ν₁小，所以也不能產生光電效應．

氫原子的特征光譜中，多條不同顏色譜線的產生，是氫原子在不同的兩個能級間躍遷的結果．不同顏色的光，頻率是不同的，紅光的頻率最低，紫光的頻率最高．而高頻率的光是原子在兩個較大能量差值的能級間躍遷時放出的．解決類似問題時，一定要畫出能級圖進行分析，畫出各能級之間可能的躍遷過程，將抽象的物理問題具體化．