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有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，当它们跃迁时(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子的波长最长？是多少？
题型：计算题难度：中档来源：同步题
解：(1)由n=3的激发态向低能级跃迁的路径为n3 →n2→n1或n3→n1，故能放出三种能量的光子(2)上述三种跃迁辐射中，由n3→n2的跃迁能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长由得
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据魔方格专家权威分析，试题“有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，当它们跃迁时(1)有可能放出..”主要考查你对&&氢原子的能级&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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氢原子的能级
氢原子的能级:
1、氢原子的能级图 2、光子的发射和吸收 ①原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态，跃迁时以光子的形式放出能量。 ②原子在始末两个能级Em和En（m&n）间跃迁时发射光子的频率为ν，其大小可由下式决定：hυ=Em-En。 ③如果原子吸收一定频率的光子，原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。 ④原子处于第n能级时，可能观测到的不同波长种类N为：。 ⑤原子的能量包括电子的动能和电势能（电势能为电子和原子共有）即：原子的能量En=EKn+EPn。轨道越低，电子的动能越大，但势能更小，原子的能量变小。 电子的动能：，r越小，EK越大。 氢原子的能级及相关物理量:
在氢原子中，电子围绕原子核运动，如将电子的运动看做轨道半径为r的圆周运动，则原子核与电子之间的库仑力提供电子做匀速圆周运动所需的向心力，那么由库仑定律和牛顿第二定律，有，则 ①电子运动速率②电子的动能③电子运动周期 ④电子在半径为r的轨道上所具有的电势能 ⑤等效电流由以上各式可见，电子绕核运动的轨道半径越大，电子的运行速率越小，动能越小，电子运动的周期越大．在各轨道上具有的电视能越大。
原子跃迁时光谱线条数的确定方法:
1．直接跃迁与间接跃迁原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁，两种情况辐射(或吸收)光子的频率可能不同。 2．一群原子和一个原子氧原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。 3．一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数如果氢原子处于高能级，对应量子数为n，则就有可能向量子数为(n一1)，(n一2)，(n一3)…1诸能级跃迁，共可形成(n一1)条谱线，而跃迁至量子数为(n一 1)的氢原子又可向(n一2)，(n一3)…1诸能级跃迁，共可形成(n一2)条谱线。同理，还可以形成(n一3)，(n 一4)…1条谱线。将以上分析结果归纳求和，则从量子数为n对应的能级向低能级(n—1)，(n一2)…1跃迁可形成的谱线总条数为(n一1)+(n一2)+(n一3)+ …+1=n(n一1)／2。数学表示为4．一个氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数对于处于量子数为n的一个氢原子，它可能发生直接跃迁，只放出一个光子，也可能先跃迁到某个中间能级上，再跃迁回基态而放出两个光子，也可能逐级跃迁，即先跃迁到n一1能级上，再跃迁到n一2能级上， ……，最后回到基态上，共放出n—1个光子。即一个氢原子在发生能级跃迁时，最少放出一个光子，最多可放出n一1个光子。
利用能量守恒及氢原子能级特征解决跃迁电离等问题的方法:
在原子的跃迁及电离等过程中，总能量仍是守恒的。原子被激发时，原子的始末能级差值等于所吸收的能量，即入射光子的全部能量或者入射粒子的全部或部分能量；原子被电离时，电离能等于原子被电离前所处能级的绝对值，原子所吸收的能量等于原子电离能与电离后电离出的电子的动能之和；辐射时辐射出的光子的能量等于原子的始末能级差。氢原子的能级 F 关系为，第n能级与量子数n2成反比，导致相邻两能级间的能量差不相等，量子数n越大，相邻能级差越小，且第n能级与第n一1能级的差比第n能级与无穷远处的能级差大，即另外，能级差的大小故也可利用光子能量来判定能级差大小。跃迁与电离:
激发的方式:
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与“有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，当它们跃迁时(1)有可能放出..”考查相似的试题有：
237206236104389407232462118342369617下列说法正确的是（　　）A．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁时，最多能放出三种频率的光子B．_百度知道
下列说法正确的是（　　）A．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁时，最多能放出三种频率的光子B．
列说确（　　）A．群氢原处于n=3激发态向较低能级跃迁能放三种频率光B．原核发衰变半衰期定C．发α衰变核与原原核相比数减少<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a006c655fD．重核裂变程质量亏损轻核聚变程质量增加
提问者采纳
A、=3知群氢原处于n=3辐射3种同频率光．故A确．B、半衰期由原核内部素决定衰变半衰期变．故B确．C、α衰变电荷数少2质量数少4．质量数等于数加质数则数少2．故C错误．D、重核裂变轻核聚变都质量亏损向外辐射能量．故D错误．故选AB．
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X（：X-ray），又被称为艾克斯射线、伦琴射线或X光，是一种波长范围在0.01纳米到10纳米之间（对应频率范围30 PHz到30EHz）的电磁辐射形式。X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为（20～0.06）×10-8厘米之间。X射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质。
核：当热中子（它的动能跟常温下气体分子的动能差不多）进入一些具有奇数中子的重原子核（23592U，23392U，23994Pu）内时，裂变就可能发生。重核分裂时产生两个较小的核和两个或更多个中子（23592U平均产生2.5个中子）以及许多能量。典型的核裂反应如有：23592U 10n-→14156Ba 9236Kr 310n 能量
23592U 10n-→10342Mo 13150Sn 210n 能量
式中10n是中子。从上面的核反应方程来看，同一种核可能不只按一种方式分裂。裂变产物如14156Ba和9236Kr还能放射β粒子（0－1e）和γ射线（00γ），直到最后变成稳定的同位素。14156Ba-→0－1e 00γ 14157La
9236Kr-→0-1e 00γ 9237Rb这些反应的产物还能继续放出β粒子，在几个步骤之后，变成稳定的同位素，分别为14159Pr和9040Zr。除了重原子核铀235、钚239等的裂变能释放核能外，还有另一种核反应，即轻原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时也能放出巨大能量。的原理是：在标准的地面温度下，物质的原子核彼此靠近的程度只能达到原子的电子壳层所允许的程度。因此，原子相互作用中只是电子壳层相互影响。带有同性正电荷的原子核间的斥力阻止它们彼此接近，结果原子核没能发生碰撞而不发生核反应。要使参加聚变反应的原子核必须具有足够的动能，才能克服这一斥力而彼此靠近。提高反应物质的温度，就可增大原子核动能。因此，聚变反应对温度极其敏感，在常温下其反应速度极小，只有在1400万到1亿度的绝对温度条件下，反应速度才能大到足以实现自持聚变反应。所以这种将物质加热至特高温所发生的聚变反应叫作热核反应，由此做成的聚变武器也叫热核武器。要得到如此高温高压，只能由裂变反应提供。热核材料: 核聚变反应一般只能在轻元素的原子核之间发生，如氢的同位素氘和氚，它们原子核间的静电斥力最小，在相对较低的温度（近千万摄氏度）即可激发明显的聚变反应生成氦，而且反应释放出的能量大，一千克聚变反应装药放出的能量约为的七倍。但在热核武器中不是使用在常温下呈气态的氘和氚。氘采用常温下是固态化合物的氘化锂，而氚则由核武器进行聚变反应过程中由中子轰击锂的同位素而产生。1942年，美国科学家在研制原子弹过程中，推断原子弹爆炸提供的能量有可能点燃氢核引起聚变，并以此制造威力比原子弹更大的超级弹。1952年1月，美国进行了世界上首次代号“迈克”的氢弹原理试验，爆炸威力超过1000万吨当量，但该装置以液态氘作热核材料连同贮存容器和冷却系统重约65吨，不能作为武器使用，直到固态氘化锂作为热核装料的试验成功，氢弹的实际应用才成为可能。中国于日成功进行了氢弹原理试验，日由飞机空投的300万吨级氢弹试验圆满成功。
整理教师:&&
举一反三（巩固练习，成绩显著提升，去）
根据问他()知识点分析，
试题“下列说法中正确的是；A．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能...”，相似的试题还有：
(1)下列说法中正确的是：A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率B．(钍)核衰变为(镤)核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量C．α粒子散射实验的结果证明原子核是质子和中子组成的D．分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大(2)如图所示，A、B、C三物块质量均为m，静止于光滑水平台面上，A、B间用一不可伸长的轻短细线相连．初始时刻细线处于松弛状态，C位于A右侧较远处．现突然给A一瞬时冲量，使A以初速度v沿A、C连线方向向C运动．A与C相碰后，粘合在一起．求：①A与C粘合在一起时的速度；②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合完成的过程中系统损失的机械能．
下列说法中正确的是()
A.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率
B.{&}_{90}^{234}Th（钍）核衰变为{&}_{91}^{234}Pa（镤）核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量
C.a粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的
D.分别用紫光和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用紫光照射时光电子的最大初动能较大
E.法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性
下列说法中正确的是()
A.一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子
B.一个中子与一个质子结合成氘核时吸收能量
C.在β衰变放出一个电子的过程中原子核内的一个中子变为一个质子
D.氢弹爆炸的核反应是：{&}_{1}^{2}H+{&}_{1}^{3}H→{&}_{2}^{4}He+{&}_{0}^{1}n
E.按照电离能力来看，放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是：γ射线，β射线，α射线如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：①一群氢原子由n=4能级向n=1能级跃迁时最多可辐射出____种不同频率的光．②要想使处在n=2激发态的氢原子电离至少吸收____eV的能量．-乐乐课堂
& 氢原子的能级公式和跃迁知识点 & “如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的...”习题详情
180位同学学习过此题，做题成功率61.6%
如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：①一群氢原子由n=4能级向n=1能级跃迁时最多可辐射出6&种不同频率的光．②要想使处在n=2激发态的氢原子电离至少吸收3.4&eV的能量．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：①一群氢原子由n=4能级向n=1能级跃迁时最多可辐射出____种不同频率的光．②要想使处在n=2激发态的氢原子电离至少吸收____eV的...”的分析与解答如下所示：
根据数学组合公式C2n求出辐射光子频率的种数；根据hγ=Em-En，能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知电离需要的最小能量．
①根据C24=6，这群氢原子最多能发出6种频率的光．②因为放出的光子能量满足hγ=Em-En，知，从n=2能级跃迁到无穷远需要的最小能量为：△E=0-（-3.40）=3.40eV．故答案为：①6，②3.40．
解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=Em-En，注意理解电离的含义，掌握数学组合公式．
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如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：①一群氢原子由n=4能级向n=1能级跃迁时最多可辐射出____种不同频率的光．②要想使处在n=2激发态的氢原子电离至少吸收__...
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经过分析，习题“如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：①一群氢原子由n=4能级向n=1能级跃迁时最多可辐射出____种不同频率的光．②要想使处在n=2激发态的氢原子电离至少吸收____eV的...”主要考察你对“氢原子的能级公式和跃迁”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
氢原子的能级公式和跃迁
与“如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：①一群氢原子由n=4能级向n=1能级跃迁时最多可辐射出____种不同频率的光．②要想使处在n=2激发态的氢原子电离至少吸收____eV的...”相似的题目：
用紫外线照射一些物质时会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为|△E1|和|△E2|，下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是&&&&两次均向高能级跃迁，且|△E1|＞|△E2|两次均向低能级跃迁，且|△E1|＜|△E2|先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|△E1|＜|△E2|先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|△E1|＞|△E2|
下列说法正确的有&&&&A．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射这种金属不一定发生光电效应B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大D．原子核发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4E．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长．&&&&
氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为v1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为v2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则&&&&吸收光子的能量为hv1+hv2辐射光子的能量为hv1+hv2吸收光子的能量为hv1-hv2辐射光子的能量为hv2-hv1
“如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的...”的最新评论
该知识点好题
1下列说法正确的是&&&&
2下列说法正确的是&&&&
3如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子&&&&
该知识点易错题
1用具有一定动能的电子轰击大量处于基态的氢原子，使这些氢原子被激发到量子数为n&（&n＞2）的激发态．此时出现的氢光谱中有N条谱线，其中波长的最大值为λ．现逐渐提高入射电子的动能，当动能达到某一值时，氢光谱中谱线数增加到N′条，其中波长的最大值变为λ′．下列各式中可能正确的是&&&&
2可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内．若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n为&&&&
3用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用△n表示两侧观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图可以判断，△n和E的可能值为&&&&
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有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，当它们跃迁时：(1)这些氢原子最多能发出几种频率的光？并画出能级图，在图上用箭头标明；(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子的波长最长？是多少？(已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV，量子数n的能级值，普朗克常数 h=6.63&10-34J&s)
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