Question

5．可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内．图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是（　　）

• A． 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
• B． 由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光是可见光
• C． 由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光的波动性最显著
• D． 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为 6.34eV的金属铂能发生光电效应

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，故辐射光子的种类为C${\;}_{n}^{2}$，C=λγ，故波长越大，频率越短．波长越大，越容易发生明显的衍射．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．

解答 解：A、大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n=C${\;}_{4}^{2}$=6．故A错误；
B、根据E_m-E_n=hv，由n=4能级跃到n=1能级产生的光子能量为E=13.6-0.85eV=12.75eV，不是可见光，故B错误；
C、由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子频率最小，波长最长，波动性显著．故C错误．
D、n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量E=13.6-3.40eV=10.2eV，大于逸出功，能发生光电效应．故D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即E_m-E_n=hv，以及知道光电效应产生的条件．