Question

15．如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（　　）

• A． 6种光子中有2种属于巴耳末系
• B． 若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应
• C． 使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量
• D． 在6种光子中，从n=4能级跃迁到n=1能级释放的光子康普顿效应最明显

Answer 1

分析 本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类${C}_{n}^{2}$．E=h$\frac{c}{λ}$判断光子能量与波长的关系．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于0，一旦大于等于0，说明发生电离．

解答 解：A、巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，6种光子中从n=4→2与n=3→2的属于巴耳末系，即2种，故A正确；
B、从n=2能级跃迁到基态释放的光子能量为13.6-3.4=10.2ev，若能使某金属板发生光电效应，从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子能量3.4-1.51=1.89ev＜10.2ev，不一定能使该板发生光电效应，故B错误；
C、n=4能级的氢原子具有的能量为-0.85ev，故要使其发生电离能量变为0，至少需要0.85eV的能量，故C正确；
D、根据氢光谱的特点可知，从n=4激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据E=h$\frac{c}{λ}$知，波长最短，粒子性最明显，康普顿效应最明显．故D正确．
故选：ACD

点评 该题结合光电效应的条件、康普顿效应考查等于玻尔理论的理解与应用能力，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．