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1[소방간부후보생 물리학개론] 26년 1회차
그림은 수소 원자에서 방출되는 빛의 선 스펙트럼을 파장에 따라 나타낸 것으로 A, B, C는 라이먼 계열, 발머 계열, 파셴 계열을 순서 없이 나타낸 것이고, a, b는 각각 B에서 파장이 가장 짧고, 가장 긴 빛의 스펙트럼선이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. 광자 1개의 에너지는 a가 b보다 크다.
ㄴ. 파셴 계열은 A이다.
ㄷ. a는 수소 내의 전자가 양자수 n=∞n=\infty인 상태에서 n=2n=2인 상태로 전이할 때 방출되는 빛의 스펙트럼선이다.

문제 이미지
1
ㄱ
2
ㄴ
3
ㄱ, ㄷ
4
ㄴ, ㄷ
5
ㄱ, ㄴ, ㄷ
해설

옳은 진술은 a의 광자 에너지가 b보다 크다는 것과 a가 n=∞에서 n=2로의 전이선이라는 것이다.

파장이 가장 짧은 A는 자외선 영역의 라이먼 계열, 가운데 B는 가시광선 영역의 발머 계열, 가장 긴 C는 적외선 영역의 파셴 계열이다. 광자 에너지는 E=hcλE=\dfrac{hc}{\lambda}로 파장이 짧을수록 크다.

  • 광자 1개의 에너지는 a가 b보다 크다 — 옳다. a가 B 계열에서 파장이 가장 짧다.
  • 파셴 계열은 A이다 — 옳지 않다. 파장이 가장 긴 C가 파셴 계열이고, A는 라이먼 계열이다.
  • a는 n=∞에서 n=2로 전이할 때의 선이다 — 옳다. 발머 계열(n=2로 떨어지는 전이)에서 파장이 가장 짧은 선은 에너지 차가 가장 큰 계열 한계선이다.

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