Question

3．氢原子能级的示意图如图所示，若已知金属铯的逸出功为1.90eV，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，下列判断正确的是（　　）

• A． 氢原子从高能级到低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
• B． 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
• C． 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8.30eV
• D． a光比b光的波长短
• E． 用光子能量为11.0eV的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 γ射线的产生机理是原子核受激发；根据数学组合公式得出大量处于n=4能级的氢原子跃迁到基态的过程中释放不同频率光子的种数．根据辐射的最多光子能量，结合光电效应方程求出光电子的最大初动能．根据能级差的大小比较光子能量，从而比较光子波长．

解答 解：A、γ射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，故A错误．
B、根据${C}_{4}^{2}=6$知，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，故B正确．
C、大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态过程中，辐射的最大光子能量为10.2eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能E_km=hv-W₀=10.2-1.90eV=8.30eV，故C正确．
D、n=4和n=2间的能级差大于n=3和n=2间的能级差，可知a光的频率大于b光的频率，则a光比b光波长短，故D正确．
E、用光子能量为11.0eV的紫外光照射大量处于基态的氢原子，由于光子能量不等于两能级间的能级差，所以该光子能量不能被吸收而发生跃迁，故E错误．
故选：BCD．

点评 本题考查了能级与光电效应的综合运用，知道两能级间的能级差等于辐射或吸收的光子能量，知道能级差越大，光子能量越大，波长越短．