Question

汞原子的能级如图所示，汞原子从n＞2的某一能级直接跃迁到n=2的能级时辐射出能量为3.9eV的光子．现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子能辐射出该能量的光子，则：
（1）该入射光光子的能量最小为多少电子伏特？
（2）汞原子可能辐射的光谱线条数．

Answer

由原子的跃迁公式可得出原子所在的能级数，同理可求得需要的能量．根据数学组合公式求出可能辐射的光谱线条数．
【解析】
（1）汞原子从n＞2的某一能级直接跃迁到n=2的能级时辐射出能量为3.9eV的光子．
由-5.5eV+3.9eV=-1.6eV知，汞原子处于n=4这一激发态，由n=4向n=2跃迁．
现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子能辐射出该能量的光子，则汞原子吸收能量后必须跃迁到第4能级，
根据Em-En=hv得，最小能量为：hv=-1.6+10.4eV=8.8eV．
（2）处于n=4能级的汞原子，根据=6，知汞原子可能辐射出6条光谱线．
答：（1）该入射光光子的最小能量为8.8eV．
（4）汞原子可能辐射的光谱线条数为6条．