Question

17．現(xiàn)有900個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為4的能級上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是多少？假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的$\frac{1}{n-1}$．（　　）

• A． 2200
• B． 900
• C． 1650
• D． 1350

Answer 1

分析 根據(jù)題目給出的信息：處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的$\frac{1}{n-1}$進(jìn)行求解，分別求從n=4出躍遷到n=3、2、1原子數(shù)即為產(chǎn)生光子數(shù)，然后求出從n=3出躍遷到n=2、1時(shí)產(chǎn)生光子數(shù)，再求出從n=2出躍遷到n=1產(chǎn)生光子數(shù)，最后求和即可．

解答 解：由題意知量子數(shù)為4的能級上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生900個(gè)光子；
此時(shí)處于量子數(shù)為3的能級上的原子數(shù)目為：300個(gè)，處于n=3能級上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生300個(gè)光子；
此時(shí)處于量子數(shù)為2的能級上氫原子總共有：300+150=450個(gè)，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生450個(gè)光子．所以此過程中發(fā)出的光子總數(shù)應(yīng)該是900+300+450=1650，故ABD錯(cuò)誤，C正確．
故選：C

點(diǎn)評 本意屬于創(chuàng)新題，需要根據(jù)題目中給出的信息進(jìn)行求解，尤其在求處于n=2能級上的氫原子數(shù)目時(shí)，容易出錯(cuò)．