Question

5．如圖所示，為氫原子能級圖，現有大量氫原子從n=4的能級發(fā)生躍遷，并發(fā)射光子照射一個鈉光管，其逸出功為2.29ev，以下說法正確的是（　�。�

• A． 氫原子只能發(fā)出6種不同頻率的光
• B． 能夠讓鈉光電管發(fā)生光電效應現象的有4種光子
• C． 光電管發(fā)出的光電子與原子核發(fā)生β衰變時飛出的電子都是來源于原子核內部
• D． 鈉光電管發(fā)出的光電子最多能夠讓氫原子從n=1的能級躍n=2的能級

Answer 1

分析 根據數學組合公式${C}_{n}^{2}$ 求出氫原子可能輻射光子頻率的種數．能級間躍遷時，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，輻射的光子頻率越高．

解答 解：A、根據${C}_{4}^{2}$=6知，這些氫原子可能輻射出6種不同頻率的光子．故A正確．
B、氫原子由n=4躍遷到n=2能級，輻射的光子能量為3.4-0.85=2.55eV，大于逸出功，能發(fā)生光電效應；而由n=4躍遷到n=3能級，輻射的光子能量為1.51-0.85=0.66eV，及n=3躍遷到n=2能級，輻射的光子能量為3.4-1.51=1.89eV，都小于逸出功，不能發(fā)生光電效應，因此讓鈉光電管發(fā)生光電效應現象的有4種光子．故B正確；
C、光電管發(fā)出的光電子是來自核外，而原子核發(fā)生β衰變時飛出的電子是來源于原子核內部的中子衰變成質子而放出的，故C錯誤．
D、氫原子從n=4的能級向n=1發(fā)生躍遷，發(fā)射光子能量最大，當照射鈉光管放出能量為E=13.6-0.85-2.29=10.46eV，而氫原子從n=1的能級躍n=2的能級，需要吸收能量為E′=13.6-3.4=10.2eV，
因10.46eV＞10.2eV，能實現躍遷．故D正確；
故選：ABD．

點評 解決本題的關鍵知道光電效應的條件，以及知道能級間躍遷時輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，并掌握光電效應方程的內容，注意D選項是吸收光電子，因此只要光電子能量大于等于兩能級差即可．