Question

【题目】如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠．下列说法正确的是（ ）

A.这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B.这群氢原子能发出2种不同频率的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最小
C.金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eV
D.这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、B、一群氢原子处于n=3的激发态，可能发出C =3种不同频率的光子，

n=3和n=2间能级差最小，所以从n=3跃迁到n=2发出的光子频率最低，根据玻尔理论hγ=E2﹣E1= 可知，光的波长最长．

因为n=3和n=1间能级差最大，所以氢原子从n=3跃迁到n=1发出的光子频率最高．故A错误，B错误．

C、所以从n=3跃迁到n=1发出的光子频率最高，发出的光子能量为△E=13.60﹣1.51eV=12.09eV．

根据光电效应方程EKm=hv﹣W0得，最大初动能Ekm=12.09eV﹣2.49eV=9.60eV．故C正确，

D、当入射光频率大于金属钠的极限频率时，金属钠能发生光电效应，即入射光的能量大于钠的逸出功2.49eV时就能产生光电效应．根据能级图可知，从n=3跃迁到n=2 所发出的光能量为 E=﹣1.51eV﹣（﹣3.4）eV=1.89eV，可见，E＜2.49eV，不能使金属钠的表面发生光电效应．故D错误．

故选：C．

【考点精析】根据题目的已知条件，利用玻尔原子理论的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞．