Question

現(xiàn)有1 200個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為4的能級(jí)上,若這些受激氫原子最后都回到基態(tài),則在此過(guò)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(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子數(shù)的.

Answer 1

解析：(1)由題中信息知,處在量子數(shù)為4的能級(jí)上的1 200個(gè)氫原子均分成三份:400個(gè)氫原子由第4能級(jí)直接躍遷到基態(tài),發(fā)出400個(gè)能量最大的光子;400個(gè)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí),發(fā)出400個(gè)光子;400個(gè)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第3能級(jí),發(fā)出400個(gè)光子.此過(guò)程一共發(fā)出了1 200個(gè)光子.如左下圖.

                    

(2)處在量子數(shù)為3的能級(jí)上的400個(gè)氫原子又均分成2份:200個(gè)氫原子由第3能級(jí)直接躍遷到基態(tài),發(fā)出200個(gè)光子;200個(gè)氫原子由第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí),發(fā)出200個(gè)光子.此過(guò)程一共發(fā)出了400個(gè)光子.如右上圖.

(3)處在量子數(shù)為2的能級(jí)上的氫原子一共有600個(gè),它們躍遷到基態(tài)發(fā)出600個(gè)光子.如下圖.

(4)綜合(1)(2)(3)知,此過(guò)程中發(fā)出的光子總數(shù)是2 200個(gè).

答案：2 200個(gè)