Question

2．氢原子的部分能级示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 处于基态的氢原子吸收能量为1.51eV的光子后能跃迁到第三能级
• B． 处于第二能级的氢原子不能吸收能量为3.5eV的光?
• C． 处于第四能级的大量氢原子向下跃迁时最多能够产生3种不同频率的光
• D． 处于第四能级的一个氢原子向低能级跃迁发出的所有光照射逸出功为?0.65eV的金属时均能发生光电效应

Answer 1

分析 能级间跃迁时吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，根据该关系求出吸收的光子能量．根据数学组合公式${C}_{n}^{2}$求出氢原子可能辐射光子频率的种数．

解答 解：A、从基态跃迁到n=3能级，需吸收的光子能量△E=-1.51-（-13.60）eV=12.09eV．故A错误；
B、处于第二能级的氢原子若吸收能量为3.5eV的光?，吸收光子后的能量：E=-3.4eV+3.5eV=0.1eV＞0，可知处于第二能级的氢原子可以吸收能量为3.5eV的光?后成为自由电子．故B错误；
C、根据组合公式${C}_{4}^{2}$=6，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，故C错误；
D、处于第四能级的一个氢原子向低能级跃迁，最多只可发出3种不同频率的光子，即为n=4到n=3，n=3到n=2，n=2到n=1，另外跃迁的途径有可能为n=4到n=2，n=4到n=1，n=3到n=1；其中能量最小的光子的能量等于n=4到n=3的能量差，为：E=-0.85eV-（-1.51eV）=0.66eV＞0.65eV；所以发出的所有光照射逸出功为?0.65eV的金属时均能发生光电效应．故D正确
故选：D

点评 该题考查对玻尔理论的理解，解决本题的关键掌握能级间跃迁所遵循的规律，即E_m-E_n=hv．