Question

图5所示为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为 。下列说法正确的是

A．大量处在n>3的高能级的氢原子向n=3能级跃迁时，发出
的光有一部分是可见光
B．大量处在n=3的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光是紫
外线
C．大量处在n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时，发出的光
都应具有显著的热效应
D．处在n=3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发
生电离

Answer 1

正确答案为D
A，从n>3能级向n=3跃迁，可能放出的最大能量为1.53eV=1.53/27.2 a.u.(原子单位)=0.056 a.u.,换算成最短波长为53/0.056 nm = 945 nm，已经在红外范围内了，不会有可见光的机会。
B，3到2的跃迁，1.87eV的能差，1.87/27.2 = 0.068 a.u., 波长为 53/0.068 = 780 nm，可见光与红外区交界，几乎还没到可见光区，显然不可能达到紫外的能量。
C，3到1的跃迁，近12eV的能差，12/27.2 = 0.44 a.u.，波长 53/0.44 = 120 nm, 紫外区，不是红外线，没有热效应。
D，参考A，900多纳米的红外线就可以将其激发到电离连续态上，任何紫外线的能量远远高于此，会直接把束缚电子电离成自由电子，自由电子的能量连续，任意频率的紫外线都可以吸收（电离能+电子自由运动的动能）