Question

5．如图所示为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）

• A． 用氢原子从高能级向基态跃迁时辐射的光子照射锌板一定不能产生光电效应
• B． 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV
• C． 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出无数种不同频率的光子
• D． 用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

Answer 1

分析 氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量与锌板的逸出功的关系判断是否发生光电效应现象．
根据跃迁可能的方式判断一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出的光子的种类；
先判断是否发生光电效应，然后由光电效应方程求出最大初动能；
结合跃迁的理论判断氢原子是否可以吸收10.3 eV的光子跃迁到激发态．

解答 解：A、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV，大于锌板的电子逸出功为3.34eV，因此可能产生光电效应现象，故A错误；
B、处于n=3能级向基态跃迁时发射出光的能量为△E=-1.51-（-13.6）=12.09eV，大于锌板的电子逸出功3.34eV，因此一定能产生光电效应；根据光电效应方程：E_km=hγ-W=△E-W=12.09-3.34=8.75eV，故B正确；
C、根据数学组合${C}_{3}^{2}$=3，当n=3能级的一群氢原子向基态跃迁，可以发出3中不同频率的光子，故C错误；
D、从基态跃迁到n=2需要的能量为10.2eV，从基态跃迁到n=3需要的能量为12.09eV，所以基态的氢原子不能吸收能量为10.3 eV的光子．故D错误．
故选：B

点评 解决本题的关键知道光电效应的条件，以及能级的跃迁满足hγ=E_m-E_n，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差．