34. 氫原子的電子從較高能階回到n=1 的能階,產生的光譜線稱為來曼系列,此系列譜線之 最長波長為 λnm,則此系列譜線之最短波長約為多少 nm?
(A)5e01b0b10b24b.jpg
(B)5e01b0ec2df72.jpg
(C) 5e01b1039d587.jpg
(D) 5e01b11568c80.jpg

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統計: A(85), B(105), C(131), D(541), E(0) #2130587

詳解 (共 3 筆)

#3767750

依據氫原子光譜相關公式
芮得柏公式 = 5e3e77bc0deb4.jpg#s-531,56 
                      (公式中,R為芮得柏常數,n為較低能階, n' 為較高能階)

題目詢問萊曼系列,因此固定公式內 n = 1 ,n' 則是變動

移動到越高能階所需能量越高,能量越高波長越短

最高能量為脫離原子最高能階的束縛至無限遠地方。

波長最長(能量最小)即為到達巴耳麥(n=2)系列 ,公式內n'=2,

    1/λ = R ( 1/12  -  1/ 22 )  ,整理得, λ(1,2) = 4/3R = λ(題目)

波長最短(能量最大)即為到達無限遠(n=)的地方, 公式內n'=∞ 

    1/λ = R ( 1/12  -  1/ ∞ 2 ) ,整理得, λ(1,∞) = 1/R

(註 : 給不會算的人, 1/ ∞ 2 由於分母∞,所以整 1/ ∞ 2趨近於零,

如果不能理解的請試著帶入很大的數字取代∞的位置,例如:100000000000000000000^2)

題目問,最短波長是最長波長的幾倍

λ(1,∞) / λ(1,2) = ( 1/R ) / ( 4/3R ) = 3/4 , 整理得,λ(1,∞) = 3/4  λ(1,2) = 3/4 λ(題目)       答案選 D 

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#3733024


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#5610048
能階公式 R((1/n^2)-(1/n`^2))=eV=1/λ
題目指定都是萊曼系 n=1
題目要波長最長=能量最小=二階跳一階 n'=2  
設長波長為 λL
R((1/1^2)-(1/2^2))=1/λL
3R/4=1/λL
λL=4/3R=λ    題目定義最長波長為λ

題目問最短波長=能量最大=無限遠的能階跳回1 n`=∞
設短波長為 λS
R((1/1^2)-(1/∞^2))=1/λS
1/∞^2=幾乎0
R/1=1/λS
λS=1/R

答案要最短波長為多少倍的最長波長
λL*X=λS
(4/3R)X=1/R
X=3/4
答案:λ*3/4
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