大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置,其激光…——2024 高考物理第 1 题答案解析

2024_省自主命题(安徽)

2024 安徽 第 1 题 单选题 区分题
2024_省自主命题(安徽)

1. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图,已知紫外光的光子能量大于 $3 . 1 1 \mathrm { e V }$ ,当大量处于 $n = 3$ 能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射不同频率的紫外光有( )

A. 1 种
B. 2 种
C. 3 种
D. 4 种
参考答案

B

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【答案】B

【解析】

【详解】大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,能够辐射出不同频率的种类为

$$ \mathrm{C} _ {3} ^ {2} = 3 \text {种} $$

辐射出光子的能量分别为

$$ \Delta E _ {1} = E _ {3} - E _ {1} = - 1. 5 1 \mathrm{eV} - (- 1 3. 6 \mathrm{eV}) = 1 2. 0 9 \mathrm{eV} $$

$$ \Delta E _ {2} = E _ {3} - E _ {2} = - 1. 5 1 \mathrm{eV} - (- 3. 4 \mathrm{eV}) = 1. 8 9 \mathrm{eV} $$

$$ \Delta E _ {3} = E _ {2} - E _ {1} = - 3. 4 \mathrm{eV} - (- 1 3. 6 \mathrm{eV}) = 1 0. 2 \mathrm{eV} $$

其中

$$ \Delta E _ {1} > 3. 1 1 \mathrm{eV}, \Delta E _ {2} < 3. 1 1 \mathrm{eV}, \Delta E _ {3} > 3. 1 1 \mathrm{eV} $$

所以辐射不同频率的紫外光有2种。

故选 B。

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