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对点PPT：玻尓理论和能级跃迁

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4-4 第2课时玻尔理论对氢光谱的解释 氢原子能级跃迁( 课件高中物理人教版(2019)选择性必修三

4-4 第2课时玻尔理论对氢光谱的解释 氢原子能级跃迁( 课件高中物理人教版(2019)选择性必修三

巴 耳 末 系
氢原子能级跃迁与光谱图
玻尔理论与巴耳末公式
请同学们用这几个公式推出巴耳末公式
结果与实验值符合的很好
玻尔理论与巴耳末公式
Hδ
Hγ
Hβ
Hα
n=2n=1 n=3 n=4
n=5
n=6
玻尔理论与巴耳末公式
Hδ
Hγ
巴尔末系氢吸收光谱
n=2 n=1 n=3 n=4 n=5
n=6
Hβ Hα
玻尔理论解释气体导电发光
光子的发射和吸收
注意一群原子和一个原子
氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能 的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的 情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外 电子跃迁时就会有各种情况出现
注意直接跃迁与间接跃迁
原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁 ，有时可能是间接跃迁。两种情况的辐射（或吸收）光子的频率不同 ，但都满足频率条件
电子从低能级（如基态）向高能 级（如第一激发态）跃迁时，需 要吸收能量
若给它10.1eV的能量，电子能否 发生跃迁？
不能
若给它13.6的能量，电子将会如 何运动？大于13.6eV的能量呢？
光子的发射和吸收
原子发光现象：原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是
辐射能量的过程，这个能量以光子的形式辐射出去，这就是原子发光现象。
问题与练习 如图，用玻尔理论解释，当巴耳末公式n=5时计算出的氢原子 光谱的谱线，是哪两个能级之间的跃迁造成的？
根据巴耳末公式，n=5时计算出的氢原 子光谱的谱线是量子数为5的能级跃迁 到量子数为2的能级形成的
问题与练习 请用玻尔理论解释：为什么原子的发射光谱都是一些分立的亮线？

高中物理速成技巧：光电效应与能级跃迁(PPT讲解版)

高中物理速成技巧：光电效应与能级跃迁(PPT讲解版)

答案解析2
答案解析：根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0可知，逸出的光 电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，A正确； 由光电效应方程可知入射光波长必须小于一极限值，才能产生光电 效应，B错误；光电子的动能与入射光的频率和金属的种类以及逸出 的方式有关，因此光电子的动能不一定都相同，C错误； 能否发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的光子频率、光 子能量有关，D正确。
答案解析3
答案解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但它又不同于宏观观念中 的机械波和粒子。波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同 一客体的两个不同侧面、不同属性，我们无法用其中的一种性质去说明 光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性。
PART 3
回顾落实
DREAM OF THE FUTURE
2.两条对应关系 (1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
3.定量分析时应抓住三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。 (2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek ＝eUc 。 (3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0
光电效应与能级跃迁
经典例题2
(多选)关于光电效应的产生以及现象，下列描述正确的是(ꢀꢀ) A.逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大 B.对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应 C.产生光电效应时从金属表面逸出的所有光电子的动能都相同 D.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，一定是入射光的光子 能量太小
光电效应与能级跃迁
大致框架
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。
(2)光电效应说明光具有粒子性。

能级跃迁课件

能级跃迁课件
能级跃迁课件
• 能级跃迁理论概述 • 能级跃迁的分类 • 能级跃迁的实例 • 能级跃迁的影响因素 • 能级跃迁的实现路径 • 能级跃迁的未来展望
目录
Part
01
能级跃迁理论概述
能级跃迁的定义
能级跃迁
原子中的电子在不同的能级上运动，当电子从高能级向低能级跃迁时，会释放出一定频 率的光子。反之，当电子从低能级向高能级跃迁时，需要吸收一定频率的光子。
压力
压力变化会影响气体分子 的密度和碰撞频率，从而 影响能级跃迁的概率。
电磁场
电磁场可以与分子产生相 互作用，影响分子的能级 分布，从而影响能级跃迁 。
内部因素
分子结构
分子内部的结构决定了分 子的振动和转动能级，从 而影响能级跃迁。
量子力学效应
在微观尺度上，量子力学 效应对能级跃迁有重要影 响。
多能级体系
Part
05
能级跃迁的实现路径
提升自我认知
STEP 01
自我认知
STEP 02
职业定位
了解自己的优势、劣势、 价值观、兴趣和目标，以 便更好地规划职业发展。
STEP 03
行业洞察
了解所在行业的发展趋势 和未来方向，以便更好地 把握机会和应对挑战。
明确自己的职业定位，了 解自己在职场中的价值和 位置。
02
智能化水平提升
未来能级跃迁将进一步提高智能化水平，利用人工智能、大数据等技术
手段实现能源系统的智能化管理和调控，提高能源利用效率和安全性。
03
可持续发展
未来能级跃迁将更加注重可持续发展，推动能源行业与生态环境、社会
经济的协调发展，为实现全球可持续发展目标作出贡献。
增强自我能力
专业技能

分子的运动对应于电子能级振动能级和转动能级三种能级ppt

分子的运动对应于电子能级振动能级和转动能级三种能级ppt

转动能级对分子运动的影响
01
转动能级是分子绕其质心的旋转运动能级，其运动状态的变化 会影响分子的光学性质和对称性。
02
转动能级的改变往往是由外界的热力学条件或磁场引起的，其
运动状态的变化会影响分子的旋光性和反应选择性。
转动能级的运动状态还会影响分子间的相互作用，如范德华力
03
、氢键等。
05
分子运动与化学反应
2
电子能级通常用符号“E”表示，单位为电子伏 特（eV）。
3
电子能级是描述分子中电子状态的重要参数之 一，与分子的化学性质和物理性质密切相关。
电子能级的分类
01
02
03
根据波尔理论，电子能级可以分为离 散能级和连续能级两类。
离散能级是指电子在原子核周围运动 的轨道，每个轨道对应一个能级。
连续能级是指电子在原子核周围运动 时，其能量连续分布的区域。
缩振动和弯曲振动的能量的组合。
振动能级通常被表示为量子化的能级，这是因为分 子的振动过程是量子化的，即只能以特定的离散频
率进行。
振动能级的能量水平通常与分子振动频率有关， 而振动频率则取决于分子的刚性和质量分布。
振动能级的分类
根据分子的振动形式，振动能级可以分为伸缩振动能级 和弯曲振动能级。
伸缩振动能级是指分子在键长方向上的振动，这种振动 方式通常具有较高的频率。
刚性是指分子内部原子之间的固定连接，速度则是指分子旋转 的速度。
转动能级通常可以通过光谱学方法进行测量，例如红外光谱和 拉曼光谱等。
转动能级的分类
根据分子的结构和旋转速度，转动能级可以分为多个不同的类别。
对于刚性分子，其转动能级可以分为连续和离散两类。连续转动能级是指分子在旋转过程中不断改变 其构象，而离散转动能级则是指分子在旋转过程中保持其构象不变。

玻尔的原子模型 能级(28张)(课堂PPT)

玻尔的原子模型 能级(28张)(课堂PPT)

基态：能量最低的状态（离核最近）
激发态：其他的状态
５ ４
３
量
２
ＥＥＥ３４５
激发态
Ｅ２
3
2v
1
m
r
子
数
１
Ｅ１
——基态
能级图
轨道图 5
光子的发射和吸收
基
吸收光子 （电子克服库仑引力做功增大电势能，
原子的能量增加）
激
态
跃迁
发
辐射光子
（电子所受库仑力做正功减小电势能，
态
原子的能量减少）
6
针对原子光谱是线状谱提出
21
3. 一群原子和一个原子的跃迁问题
氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时 刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内， 由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有 一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原 子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现．
对于量子数为n的一群氢原子，向较低的激发态 或基态跃迁时，可能产生的谱线条数为
2.4 玻尔的原子模型 能级
1
回顾科学家对原子结构的认识史
汤姆孙发现电子
否定
原子不可割
建立
汤姆孙的枣 糕模型
出现矛盾
α粒子散射实验
否定
原子稳定性事实 氢光谱实验
否定
汤姆孙的枣 糕模型
卢瑟福的核 式结构模型
建立
卢瑟福的核 式结构模型
出现矛盾
? 建立 2
•围绕原子核运动的电 子轨道半径只能是某
些分立的数值.
e c
a
Oo
bd
U1 U2 U3 U4 U5 U6
夫兰克—赫兹管的IA～UG2K曲线
UG2K

波尔的原子模型课件

波尔的原子模型课件

2．能级跃迁：处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低 能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态。所以一群氢原子处于量子 数为 n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为：N＝nn2－1＝C2n.
3．光子的发射：原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出 能量，发射光子的频率由下式决定．
hν＝Em－En(Em、En 是始末两个能级且 m>n) 能级差越大，放出光子的频率就越高．
A．氢原子从 n＝2 跃迁到 n＝1 的能级时， 辐射光的波长大于 656 nm B．用波长为 325 nm 的光照射，可使氢 原子从 n＝1 跃迁到 n＝2 的能级 C．一群处于 n＝3 能级上的氢原子向低 能级跃迁时最多产生 3 种谱线 D．用波长为 633 nm 的光照射，不能 使氢原子从 n＝2 跃迁到 n＝3 的能级
特别提醒 (1)处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的． (2)原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能 量大，轨道半径小，原子的能量小．
典例精析 (多选)玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( )
A．原子处于具有一定能量的定态中，虽然电子做加速运动，但 不向外辐射能量
2．能量量子化：与轨道量子化对应的能量不连续的现象． 电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量， 原子是稳定的，这样的状态也称之为定态． 由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续 的，这样的能量形式称为能量量子化．
3．频率条件 原子从一种定态(设能量为 E2)跃迁到另一种定态(设能量为 E1)时， 它辐射或吸收一定频率的光子，光子的频率由这两种定态的能量差决 定，即 hν＝E2－E1. 可见，电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式 改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳迁”到另一个轨道上．玻尔 将这种现象称作电子的跃迁． 总而言之：根据玻尔的原子理论假设，电子只能在某些可能轨道 上运动，电子在这些轨道上运动时不辐射能量，处于定态．只有电子 从一条轨道跃迁到另一条轨道上时才辐射能量，辐射的能量是一份一 份的，等于这两个定态的能量差．这就是玻尔理论的主要内容．

高二物理选修课件第十八章氢原子光谱


数据分析
对实验得到的光谱数据进 行处理和分析，可以得到 氢原子的能级结构、跃迁 规则等信息。
02
玻尔理论与氢原子光谱
玻尔理论对氢原子光谱解释
能级跃迁
玻尔理论提出氢原子内部存在分 立的能级，电子在不同能级间跃 迁会吸收或发射特定频率的光子 ，形成氢原子光谱。
谱线规律
根据玻尔理论，氢原子光谱的谱 线遵循特定的规律，如巴尔末公 式等，这些规律反映了氢原子内 部能级结构的特征。
激光特性
激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特性。其中，高亮度使得激光能够在很小的区域内产生极高 的能量密度；高方向性使得激光能够沿特定方向传播很远的距离而不发散；高单色性使得激光的频率非常稳定， 可以用于精密测量和光谱分析；高相干性使得激光能够产生干涉和衍射等光学现象。
激光在氢原子光谱实验中应用
斯塔克效应表现
当氢原子处于外电场中时，其能级也会发生 分裂，导致光谱线的分裂。与塞曼效应不同 的是，斯塔克效应的分裂与电场的强度和方 向有关。在氢原子光谱中，斯塔克效应会导 致谱线发生更为复杂的分裂和偏移。
06
总结与展望
本章内容回顾与总结
氢原子光谱的基本概念
氢原子光谱的实验研究
介绍了氢原子光谱的定义、产生原理以及 其在物理学中的重要地位。
详细阐述了氢原子光谱的实验方法、观测 手段以及实验数据的处理和分析方法。
氢原子光谱的理论解释
氢原子光谱的应用
深入探讨了氢原子光谱的理论模型，包括 玻尔模型、量子力学模型等，以及这些模 型对氢原子光谱的解释和预测。
介绍了氢原子光谱在天体物理、化学、材 料科学等领域的应用，以及其在科学研究 和技术应用中的重要意义。
玻尔模型与量子力学关系

【教科版选修3-5】高中物理：2.4《玻尔的原子模型、能级》ppt课件


2．能级：在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，对应 的能量也是不连续的，即原子的能量是_量__子__化__的，这些 量子化的能量值叫做_能__级__．
基态：能量最低的状态叫做_基__态__．
激发态：除基态之外的其他能量状态叫做_激__发__态__．
2020/7/22
4
3．氢原子的能级 E1
原子各能级的关系为 En＝__n_2_ (n＝1，2，3……)，
变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的，原子
在不同状态有不同的能量，所以原子的能量也是量子化
的．
(2)基态：原子最低的能量状态称为基态，对应的电子在离
核最近的轨道上运动，氢原子基态能量E1＝－13.6 eV. (3)激发态：较高的能量状态称为激发态，对应的电子在离
核较远的轨道2E1(E1＝－13.6 eV，n＝1，
所在区域．
2020/7/22
20
针对训练 如图2－4－4所示是某原子的能级 图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长 的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱 线从左向右的波长依次增大，则正确的是
()
图2－4－4
答案 C
2020/7/22
21
解析 由 hν＝hλc ＝E 初－E 末可知该原子跃迁前后的能级
2020/7/22
7
一、对玻尔理论的理解 1．轨道量子化
(1)轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值． (2)氢原子的电子最小轨道半径为r1＝0.053 nm，其余轨道 半径满足rn＝n2r1，式中n称为量子数，对应不同的轨道， 只能取正整数．
2020/7/22
8
2．能量量子化
(1)不同轨道对应不同的状态，在这些状态中，尽管电子做

2019_2020学年高中物理第2章4玻尔的原子模型能级课件教科版选修3_5

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【例 2】 (多选)用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态 的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行 观测，发现光谱线的数目比原来增加了 5 条．用 Δn 表示两次观测中 最高激发态的量子数 n 之差，E 表示调高后电子的能量．根据氢原 子的能级图(如图所示)可以判断，Δn 和 E 的可能值为( )
栏目导航
分析原子跃迁时需注意的几个问题 (1)注意一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子，在某 段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，只能出现所有可能情 况中的一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外 电子跃迁时就会有各种情况出现．
栏目导航
(2)注意直接跃迁与间接跃迁：原子从一种能量状态跃迁到另一 种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁．两种 情况辐射或吸收光子的频率不同．
(1)能级图中 n 称为量子数，E1 代表氢原子的基态能量，即量子 数 n＝1 时对应的能量，其值为－13.6 eV.En 代表电子在第 n 个轨道 上运动时的能量．
(2)作能级图时，能级横线间的距离和相应的能级差相对应，能 级差越大，间隔越宽，所以量子数越大，能级越密，竖直线的箭头 表示原子跃迁方向，长度表示辐射光子能量的大小，n＝1 是原子的 基态，n→∞是原子电离时对应的状态．
(1)玻尔的原子结构理论认为电子的轨道是量子化的． (√ )
(2)电子吸收某种频率的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的
能量态．
(√ )
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(3)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁．
(× )
(4)氢原子能级的量子化是氢光谱不连续的成因．
(√ )
(5) 玻 尔 理 论 能 很 好 地 解 释 氢 光 谱 为 什 么 是 一 些 分 立 的 亮 线 ．

玻尔的原子模型能级ppt课件


解析：选B.玻尔依据经典物理在原子结构问题 上遇到的困难，引入量子化观念建立了新的原 子模型理论，主要内容为：电子轨道是量子化 的，原子的能量是量子化的，处在定态的原子 不向外辐射能量，解决了原子遇到的问题．由 此可知B正确．
二、原子跃迁注意的几个问题
1．跃迁与电离 跃迁是指原子从一个定态到另一个定态的变化 过程，而电离则是指原子核外的电子获得一定 能量挣脱原子核的束缚成为自由电子的过程．
5．跃迁时电子动能、原子势能与原子能量的变 化
当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的 电势能Ep减小，电子动能增大，原子能量减小 向外辐射能量．反之，轨道半径增大时，原子 电势能增大，电子动能减小，原子能量增大， 从外界吸收能量．
即时应用(即时突破，小试牛刀) 2．氢原子的能级图如图2－4－2所示，欲使一 处于基态的氢原子释放一个电子而变成氢离子， 氢原子需要吸收的能量至少是( )
【答案】 AD
变式训练1 (2010年高考重庆理综卷)氢原子部 分能级的示意图如图2－4－4所示．不同色光的 光子能量如下表所示.
色光 红 橙 黄 绿 蓝靛 紫
光子能量 范围(eV)
1.61 2.00 2.07 2.14 ～ ～～～ 2.00 2.07 2.14 2.53
2.53 ～ 2.76
2.76 ～ 3.10
4．一个原子和一群原子 氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只 能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某 一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种， 但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核 外电子跃迁时就会有各种情况出现了．即：一群氢 原子处于量子数为 n 的激发态时，可能辐射出的光 谱条数为 N＝nn2－1＝C2n，而一个氢原子处于量子 数为 n 的激发态上时，最多可辐射出 n－1 条光谱线．
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1、理解玻尔理论的三大假设以及对氢原子光谱的解释
2、解题时注意跃迁理论的应用
12 1 2
12 1 2
hv1 hv 2 hv3
h c
1
2
1
h
c
2
h
c
3
3
12 1 2
（2）当λ1>λ2对应如下图时：
hv1 hv 2 hv3
1
2
h
c
1
h
c
2
h
c
3
3
12 1 2
反思领会
玻尔理论和能级跃迁
激发态 基态
知识链接
（3）跃迁假设 n4 E4 n3 E3
帕邢系 放出能量 巴尔末系
n2 E2
吸收能量
hv
赖曼系
n1 E1
hv E m E n hv E m E n
解题时注意一个与一群的区别
二、玻尔理论对氢原子光谱的解释 三、玻尔原子模型的局限性 玻尔理论只能解释氢原子光谱, 而对外层电子较多的 原子, 理论和实际相差很多, 玻尔理论不再成立
E4 E3 0.66 eV E4 E2 2.55 eV 可见光 E4 E1 12.75 eV
解题指导： （1）熟练掌握跃迁的规律
（2）理解一些概念: 电离、红外线、 E E 1.89 eV 可见光 3 2 紫外线等
E3 E1 12.09 eV E2 E1 10.2 eV
跟踪检测
氢原子在某三个相邻能级之间 跃迁时,可发出三种不同波长的 辐射光,已知其中的两个波长分 别为λ1和λ2,且λ1>λ2,则另一个波 长可能是( ) CD
A.1 2 C. B.1 2 D.
解析：
由频率和波长的关系可知：
hv h
c

频率越大，波长越短
（1）当λ1>λ2对应如上图时：
典例分析
例3：欲使处于基态的氢 原子激，下列措施可 行的是( ACD) A．用10.2eV的光子照射 B．用11eV的光子照射 C．用14eV的光子照射 D．用11eV的电子碰撞
审题与解析：
基态氢原子激发→从基态向上跃迁 A选项: B选项:
10.2 eV E2 E1 11 eV E2 E1
审题与解析：
可见光子能量1.62 eV-3.11 eV 红外线光子<1.62 eV 紫外线光子>3.11 eV
A选项:
n=3电离→从该能级跃迁至无穷远处
E3 -1.51 eV E紫 3.11 eV
B选项: 高能级向n=3跃迁 E 1.51 eV
显著热效应：红外线 D选项:
E红 1.62 eV
审题与解析：
E4 E3 E2
离判定
v1
v1
v3 v6
v2 v5
E E3 E 4 hv1
v4
解题指导： 熟练掌握能级跃迁的知识
E1
典例分析
例2:氢原子的能级如图所示, 已知可见 光的光子能量范围约为1.62 eV~3.11 eV. 下列说法错误的是 ( D ) A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意 频率的紫外线,并发生电离 B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁 时,发出的光具有显著的热效应 C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级 跃迁时,可能发出6种不同频率的光 D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级 跃迁时,可能发出3种不同频率的可见光
光子能量一定要等于两个能级之差时， 才会被吸收，向上跃迁
C选项: D选项:
E 14 eV >13.6 eV 电离
实物粒子能量不是量子化的,即11eV的 电子,可提供出10.2eV让氢原子跃迁至 能级2,剩下0.8eV作为电子本身的动能
解题指导： （1）熟练掌握跃迁的规律 （2）注意光子与实物粒子的区别
rn n 2 r1

（2）能量量子化
n4 E4 电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的 n3 E3 状态，原子在不同的状态具有不同的能量,这 n2 E2 些量子化的能量值叫能级 氢原子: E1 -13.6 eV E2 -3.4 eV n1 E1 E1 En 2 n
目标引领
1、理解玻尔理论的三大假设
2、会利用玻尔理论解决能级跃迁问题
知识链接
一、玻尔原子模型的内容 （1）轨道量子化 电子运行轨道的半径不是任意的，只能取一 系列不连续的值，电子在这些轨道上是稳定 的，不产生辐射
氢原子:
r1
r2
r3
r1 0.053 nm r2 0.212 nm
典例分析
例1：光子能量为E的一束光照射
容器中的氢（设氢原子处于n = 3 氢的能级如图，同时吸收光子时只能一份一 的能级），氢原子吸收光子后， 能发出频率为v1、v2、v3、v4、v5、 份吸收 v6的六种光谱线，且v1 < v2 < v3 < 发出六种光谱线→说明氢原子从能级3跃迁至 v4 < v5 < v6，则E等于 ( )A 能级4 A．hv1 B．hv6 E hv C．h(v6 - v1) D．h( v1 + v2 + v3 + v4 + v5 + v6 ) 在能级图中，光子频率大小可由能级之间距