受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为(　　)

图4

A．13.6 eV B．12.09 eV C．10.2 eV D．3.4 eV

答案　B

解析　受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，说明激发的氢原子处于第3能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为E＝E3－E1＝12.09 eV，故B正确．

3．氢原子能级的示意图如图5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(　　)

图5

A．可见光光子能量范围在1.62 eV到2.11 eV之间

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．a光的频率大于b光的频率

D．氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离

答案　C

解析　由能级跃迁公式ΔE＝Em－En得：

ΔE1＝E4－E2＝－0.85 eV－(－3.4 eV)＝2.55 eV

ΔE2＝E3－E2＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV

故A错；据ΔE＝＝hν知，C对；ΔE3＝E4－E3＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，所以氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差对应的光子处于红外线波段，B错；氢原子在n＝2的能级时能量为－3.4 eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4 eV时才能电离