氢原子钟原理(氢原子钟)

观点 | 2023-05-07 11:25:33
时间:2023-05-07 11:25:33   /   来源: 互联网      /   点击数:()


(资料图片仅供参考)

一、题文

氢原子钟是一种精密的计时器具,其工作原理是利用原子能级跃迁辐射出来的光来控制、校准计时。如图所示为氢原子的能级结构图,已知可见光光子的能量范围为,则( )A.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可以辐射出4种不同频率的光B.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可以辐射出2种可见光C.从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光比从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率更大D.处于n=4能级的氢原子吸收任意频率的紫外线,都能使氢原子发生电离

二、解答

A,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出,可计算出6种,故A错误;B.根据能级跃迁公式可分别计算出辐射光子的能量为,,,,,;13.6eV-3.4eV=10.eV由上式可看出,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可以辐射出2种可见光,故B正确;C.由B选项知能级辐射出的光子能量比能级辐射出的光子能量少,再根据光子的能量和频率的关系有E=hv,可知从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光比从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率更小,故C错误;D.处于n=4能级的氢原子电离至少需要吸收0.85eV的能量,紫光的能量为3.11eV,而紫外线的能量要大于紫光的能量,则处于n=4能级的氢原子吸收任意频率的紫外线,都能使氢原子发生电离,故D正确。故选:BD。

三、分析

根据可计算辐射的光的种类;计算个能级差的能量可判断有几种可见光;光子的能量和频率的关系有E=hv;处于n=4能级的氢原子电离至少需要吸收0.85eV的能量。

本文到此结束,希望对大家有所帮助。

标签:

最近更新