Question

【题目】图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E.处在的能级的1200个氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光子.若这些受激氢原子最后都回到基态,假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的,已知金属钾的逸出功为.则在此过程中发出的光子,能够从金属钾的表面打出光电子的光子数为

A. 2200 B. 2000 C. 1600 D. 2400

Answer 1

【答案】C

【解析】根据题中所给信息，处在量子数为4的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的，即向量子数为2、3的激发态和基态各跃迁1200×=400个，发出光子400×3=1200个；同理，处在量子数为3的激发态的400个氢原子跃迁到量子数为2的激发态和基态的原子数都是400×=200个，发出光子200×2=400个；处在量子数为2的激发态的400+200=600个氢原子跃迁到基态的原子数是600×1=600个，发出光子600个．处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为=6种，n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，均小于2.22eV，不能使金属钾发生光电效应，其它四种光子能量都大于2.22eV．所以在此过程中能够从金属钾的表面打出光电子的光子数为1600个．故选C．