题目内容

【题目】图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子,用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属,则(  )

A. 这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子

B. 这些氢原子辐射出光子后,电子的总能量保持不变

C. 这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应

D. 该金属逸出的所有光电子中,初动能的最大值约为10.62eV

【答案】D

【解析】

根据数学组合公式,求出氢原子可能辐射光子频率的种数;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;根据库仑力提供向心力分析电子动能的变化。

A.根据=6知,这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误;

B.这些氢原子辐射出光子后,电子的动能增大,电势能减小,总能量会减小。故B错误;

C.氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量:E43=E4E3=0.85﹣(﹣1.51=0.66eV2.13eV,所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应,故C错误;

D.氢原子由n=4n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大,频率最大,最大能量为13.6 eV0.85eV=12.75eV,根据光电效应方程可知,入射光的能量越高,则电子的动能越大,初动能的最大值为:Ekm=12.75 eV2.13 eV =10.62eV,故D正确。

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