题目

不同色光的光子能量如下表所示，氢原子部分能级的示意图如图5所示。大量处于n=4能级的氢原子，发射出的光谱线在可见光范围内，其颜色分别为（ ）。色光 光子能量范围(eV) ∞ __ _(n)/eV 0-|||-n-|||-红 https:/img.cdnjtzy.com/zyb_3a51f99ccb9f898870d705fc676cd0c9.jpg.6sim 2.00 5 __ -0.54-|||-橙 .0sim 2.07-|||-4 __ -0.85-|||-3 __ -1.51-|||-黄 .0sim 2.14-|||-绿 .1sim 2.53-|||-2 __ -3.4-|||-蓝-靛 .5sim 2.76-|||-紫 .7sim 3.10 1 __ -13.6-|||-图5A、红、蓝–靛B、红、紫C、橙、绿D、蓝–靛、紫

不同色光的光子能量如下表所示，氢原子部分能级的示意图如图5所示。大量处于n=4能级的氢原子，发射出的光谱线在可见光范围内，其颜色分别为（  ）。7-1.png

  • A、红、蓝–靛
  • B、红、紫
  • C、橙、绿
  • D、蓝–靛、紫

题目解答

答案

A

解析

本题考查氢原子能级跃迁与可见光颜色的对应关系。核心思路是计算不同能级跃迁释放的光子能量，并判断其是否落在可见光范围内。关键点在于：

  1. 光子能量计算：ΔE = E_初 - E_末（注意能级为负值）；
  2. 可见光范围筛选：根据表格中各颜色对应的能量区间，筛选出符合的跃迁；
  3. 跃迁路径分析：需考虑所有可能的跃迁路径，包括间接跃迁（如n=4→3→2）。

步骤1：列出所有可能的跃迁

从n=4能级出发，可能的跃迁路径包括：

  • 直接跃迁：n=4→3、n=4→2、n=4→1；
  • 间接跃迁：n=4→3→2、n=4→3→1、n=4→2→1等。

步骤2：计算光子能量

  1. n=4→3：ΔE = (-0.85) - (-1.51) = 0.66 eV（不可见）；
  2. n=4→2：ΔE = (-0.85) - (-3.4) = 2.55 eV（蓝-靛）；
  3. n=4→1：ΔE = (-0.85) - (-13.6) = 12.75 eV（不可见）；
  4. n=3→2：ΔE = (-1.51) - (-3.4) = 1.89 eV（红色）；
  5. 其他路径：如n=4→3→1、n=4→2→1等，能量均超出可见光范围。

步骤3：筛选可见光颜色

  • 2.55 eV对应蓝-靛（2.5~2.76 eV）；
  • 1.89 eV对应红色（1.6~2.00 eV）。