114學測自然 第24題 詳解

原子能階・躍遷判析 · 單選 · 題目出處：114 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

答案(D) 為了使處於穩定狀態之原子的電子維持在特定的能階上，外界必須持續提供特定能量的光子看逐步解析 ↓

逐步解析

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   先看題目在考什麼

   這題考的是原子能階的基本觀念：電子在不同能階之間，可以靠吸收或放出能量發生躍遷。重點是判斷「穩定狀態」下，電子不需要外界持續供能才能維持原本能階。
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   逐項檢查能階與躍遷

   (A) 正確。原子中的電子可分布在不同能階。
   (B) 正確。氫原子只有一個電子，但可在不同能階間躍遷；由於初、末能階組合不同，可能放出不同波長的光子。
   (C) 正確。電子吸收能量後，會由較低能階躍遷到較高能階。
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   抓出錯誤敘述的核心

   (D) 錯誤。原子處於穩定狀態時，電子若已在某個允許能階上，就可以維持在該能階，不需要外界持續提供特定能量的光子。外界光子只在電子要發生吸收、進入較高能階時才需要，並非維持穩定狀態的必要條件。
4. 4

   補強放光與降階觀念

   (E) 正確。電子由較高能階躍遷到較低能階時，能量差會以光子形式釋放出來。光子的能量 $E=h
   u$，因此能階差不同，放出的光子頻率與波長也會不同。
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   確認答案與常見陷阱

   本題錯誤選項是 (D)，與大考中心官方答案一致。關鍵是分清楚「電子維持在某能階」和「電子要躍遷到另一能階」是兩件事：前者不需持續供光，後者才需要吸收或放出能量。

關鍵觀念：#原子能階 #電子躍遷 #光子吸收與放射

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