Question

1．已知类氢结构氦离子（He⁺）的能级图如图所示，根据能级跃迁理论可知（　　）

• A． 氦离子（He⁺）处于n=l能级时，能吸收45 eV的能量跃迁到n=2能级
• B． 大量处在n=3能级的氦离子（He⁺）向低能级跃迁，只能发出2种不同频率的光子
• C． 氦离子（He⁺）从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的波长大
• D． 若氦离子（He+）从n=2能级跃迁到基态，释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子一定也能使该金属板发生光电效应

Answer 1

分析 能级间跃迁释放或吸收的能量等于两能级间的能级差．根据数学组合公式${C}_{n}^{2}$求解释放不同频率光子的种数，只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应，从而即可求解．

解答 解：A、吸收的光子能量等于两能级间的能级差，才能发生跃迁，从n=1跃迁到n=2，吸收的光子能量为40.8eV，故A错误．
B、大量处在n=3能级的氦离子（He⁺）向低能级跃迁，能发出3种不同频率的光子，故B错误．
C、由图可知，n=4和n=3的能级差小于n=3和n=2的能级差，则从n=4跃迁到n=3能级释放的光子能量小于从n=3跃迁到n=2能级辐射的光子能量，所以从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的频率低，波长大，故C正确．
D、从n=2能级跃迁到基态释放的光子能量为-13.6-（-54.4）=40.8ev，若能使某金属板发生光电效应，从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子能量-3.4-（-13.6）=10.2ev＜40.8ev，不一定能使该板发生光电效应，故D错误．
故选：C．

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁能级差与光子能量的关系，以及知道从高能级向低能级跃迁，释放光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子，并掌握光电效应现象的条件．