Question

氫原子的n=1、2、3、4各個能級的能量如圖所示，一群氫原子處于n=4的激發態，當它們自發地躍遷到較低能級時（　　）

A、最多激發出3種不同頻率的光子

B、最多激發出6種不同頻率的光子

C、由n=4躍遷到n=1時發出光子的頻率最小

D、由n=4躍遷到n=3時發出光子的頻率最小

Answer 1

分析：根據數學組合公式

C

2 n

求出這群氫原子能發出不同頻率光的種數，當兩能級間能級差越大，輻射的光子能量越大．

解答：解：A、一群氫原子處于n=4的激發態，根據

C

2 4

=6，知最多激發出6中不同頻率的光子．故A錯誤，B正確．
C、根據hγ=E_m-E_n得由n=4躍遷到n=1時，由于兩能級間能級差最大，則光子頻率最大．n=4躍遷到n=3時發出光子的頻率最小，故C錯誤，D正確
故選BD．

點評：解決本題的關鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=E_m-E_n．