(多选)如图为氢原子能级图,现有一群处于n=3激发态的氢原子,则这些原子( )
A.能发出3种不同频率的光子
B.发出的光子最小能量是0.66 eV
C.由n=3跃迁到n=2时发出的光子波长最长
D.由n=3跃迁到n=1时发出的光子频率最高
ACD
解析 一群处于n=3激发态的氢原子,可能由n=3向n=2能级跃迁,可能由n=3向n=1能级跃迁,可能由n=2向n=1能级跃迁,可能发出3种不同频率的光子,故A正确;由n=3向n=2能级跃迁发出的光子能量最小,则光子频率也最小,波长最长,最小能量为-15.1 eV-(-3.4 eV)=1.89 eV,故B错误,C正确;n=3和n=1之间的能级差最大,则辐射的光子能量最大,频率最高,故D正确。
氢原子处于基态时,原子的能量为E1=-13.6 eV,当处于n=3的激发态时,能量为E3=-1.51 eV,则:
(1)当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时,向外辐射的光子的波长是多少?
(2)若要使处于基态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射原子?
(3)若有大量的氢原子处于n=3的激发态,则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子?其中最长波长是多少?
(1)1.03×10-7 m (2)3.28×1015 Hz (3)3种 6.58×10-7 m
解析 (1)λ==1.03×10-7 m。
(2)ν==3.28×1015 Hz。
(3)3种,其中波长最长的是从n=3到n=2所放出光子,λ′===6.58×10-7 m。
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