Question

11．如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠．下列说法正确的是（　　）

• A． 这群氢原子只能辐射2种不同频率的光子
• B． 从n=3能级跃迁到n=2能级辐射的光子频率最大
• C． 能使金属钠发生光电效应的光子只有1种
• D． 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV

Answer 1

分析 根据数学组合公式${C}_{n}^{2}$ 求出辐射光子的种类，抓住辐射的光子能量等于两能级间的能级差求出辐射的光子能量，根据光电效应的条件判断能发生光电效应的光子种数，结合光电效应求出光电子的最大初动能．

解答 解：AB、根据${C}_{3}^{2}$=3知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n=3向n=2跃迁的光子频率最小，波长最长．故AB错误．
C、只有从n=3跃迁到n=1，以及从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于逸出功，所以能发生光电效应的光有两种．故C错误．
D、从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-1.51eV=12.09eV，根据光电效应方程得：E_km=hv-W₀=12.09-2.49eV=9.60eV．故D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即E_m-E_n=hv，以及掌握光电效应方程，并能灵活运用．