Question

18．如图所示是氢原子的能级图，现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应．以下判断正确的是（　　）

• A． 该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子
• B． 若氢原子从激发态n=4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应
• C． 该光子一定是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子
• D． 若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应

Answer 1

分析 根据氢原子可能辐射光子频率的种数以及能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高，然后结合光电效应发生的条件分析即可．

解答 解：A、C、这些氢原子向低能级跃迁时，可能的情况为：3→1，3→2→1，可能辐射出三种不同频率的光子，其中能量值最大的为从激发态n=3跃迁到n=1时辐射的光子．故A错误，C错误．
B、氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量大于氢原子由n=3向n=1能级跃迁时辐射的光子能量，根据光电效应的条件可知，若氢原子从激发态n=4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应．故B正确；
D、结合能级图可知，氢原子从激发态n=4跃迁到n=3，辐射出的光子的能量小于由n=3跃迁到n=2能级时辐射出的光子的能量，根据题目的情况，结合光电效应的条件可知若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3，辐射出的光子不一定能使该金属产生光电效应，故D错误．
故选：B

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，掌握辐射光子的种类计算方法．