Question

氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b．则（　　）

A、氢原子从高能级向低能级跃迁时，可能会辐射出γ射线

B、氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时，会辐射出紫外线

C、氢原子在n=2的能级时，可吸收任意频率的光而发生电离

D、在水中传播时，a光比b光的速度小

Answer 1

分析：能级间跃迁时，辐射光子的能量等于能级差，根据光子频率的大小比较折射率的大小，从而比较在介质中的速度大小．

解答：解：A、因为γ射线光子能量较高，氢原子跃迁时辐射的能量小于γ射线光子能量，不会辐射γ射线．故A错误．
B、氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时，光子能量小于从n=4的能级向n=2的能级跃迁时的光子能量，知光子频率小于可见光的光子频率，不可能是紫外线．故B错误．
C、氢原子在n=2能级时，吸收的能量需大于等于3.4eV，才能发生电离．故C错误．
D、氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光子能量大于从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光子能量，则a光的频率大于b光的频率，折射率大于b光的折射率，根据v=

c

n

，知a光在介质中速度小于b光．故D正确．
故选D．

点评：解决本题的关键知道能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即E_m-E_n=hv．