Question

7．已知金属铯的逸出功为1.88eV，氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 大量处于n=4能级的氢原子跃迁到基态的过程中最多可释放出6种频率的光子
• B． 氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级过程中辐射出光子的动量为5.44×10^-27kgm/s
• C． 氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级过程中辐射出的光子不能使金属铯发生光电效应
• D． 大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态过程中发出的光照射金属铯，产生的光电子最大初动能为8.32eV

Answer 1

分析 A、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；
B、根据辐射能量与动量的关系，从而即可求解；
C、根据光电效应发生条件，结合能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差；
D、根据光电效应方程，结合跃迁能量差，从而求得光电子最大初动能．

解答 解：A、根据${C}_{4}^{2}$=6，可知，n=4能级的氢原子跃迁到基态的过程中最多可释放出6种频率的光子，故A正确；
B、由${E}_{2}-{E}_{1}=hγ=\frac{hc}{λ}$=PC，因此P=$\frac{{E}_{2}-{E}_{1}}{C}$=$\frac{（-3.4+13.6）×1.6×1{0}^{-19}}{3×1{0}^{8}}$=5.44×10^-27kgm/s．故B正确；
C、从n=3能级跃迁到n=2能级过程中辐射出的光子能量为△E=3.4-1.51=1.89eV，
而金属铯的逸出功为1.88eV，符合光电效应发生条件．故C错误；
D、根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知，n=2能级的氢原子跃迁到基态过程中发出的光能量为△E′=13.6-3.4=10.2eV，
再根据E_Km=hv-W，则有产生的光电子最大初动能为E_Km=10.2-1.88=8.32eV故D正确；
故选：ABD．

点评 解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，注意电离时，吸引能量可以大于能级之差，而跃迁必须是两能级之差，否则不会发生．