Question

5．如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图．大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）

• A． 能产生3种不同频率的光子
• B． 产生的光子的最大频率为$\frac{{{E}_{3}-E}_{1}}{h}$
• C． 当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时，氢原子的能量变大
• D． 若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E₃-E₂

Answer 1

分析 基态的氢原子吸收的能量必须等于两能级间的能级差时，才能被吸收，根据该关系，确定出吸收光子后跃迁的第几能级，根据数学组合公式${C}_{n}^{2}$求出激发后发射光子的种类，只有当吸收光子的能量大于处于第3能级的能量时，才能发生电离现象．

解答 解：A、根据数学组合公式${C}_{3}^{2}=3$可知，大量处于能级n=3的氢原子向低能级跃迁能产生3中不同频率的光子，故A正确；
B、大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁，产生光子的最大能量为第3能级到第1能级，则最大频率为v=$\frac{{{E}_{3}-E}_{1}}{h}$，故B正确；
C、当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时，放出光子，能量减小，故C错误；
D、若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生的光电效应，根据光电效应方程得该金属的逸出功等于E₂；则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E₃-E₂．故D正确．
故选：ABD

点评 解决本题的关键知道辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，即E_m-E_n=hv，并掌握光电效应发生条件，及注意电离的条件．