Question

14．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． 一个处于n=3能级的氢原子跃迁到基态的过程中最多可释放出3种频率的光子
• 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
• E． 用光子能量为11eV的极紫外光照射大量处于基态的氢原子，会有氢原子跃迁到n=2能级

Answer 1

分析 AB、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；
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；
E、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．

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、根据${C}_{3}^{2}$=3知，这些n=3能级的氢原子可以辐射出三种不同频率的光子．故B错误；
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正确；
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；
E、由于氢原子的能级，基态的氢原子为能级为-13.6eV，而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，因此11eV的两种光子不可能出现跃迁现象．故E错误．
故选：ACD．

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．