Question

8．已知氦離子（He⁺）的能級(jí)圖如圖所示，根據(jù)能級(jí)躍遷理論可知（　　）

• A． 氦離子（He⁺）從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出光子的頻率低
• B． 大量處在n=3能級(jí)的氦離子（He⁺）向低能級(jí)躍遷，只能發(fā)出2種不同頻率的光子
• C． 氦離子（He⁺）處于n=1能級(jí)時(shí)，能吸收45eV的能量后躍遷到n=2能級(jí)，多余的能量以光子形式放出
• D． 氦離子（He⁺）從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)時(shí)輻射出的光子能使逸出功為2.55eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)
• E． 氦離子（He⁺）處于n=1能級(jí)時(shí)，能吸收55eV的能量

Answer 1

分析 能級(jí)間躍遷釋放或吸收的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差．根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式${C}_{n}^{2}$求解釋放不同頻率光子的種數(shù)，依據(jù)入射光頻率大于極限頻率時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)，從而即可一一求解．

解答 解：A、氦離子的躍遷過(guò)程類似于氫原子，從高能級(jí)到低能級(jí)躍遷過(guò)程中要以光子的形式放出能量，而從低能級(jí)態(tài)向高能級(jí)躍遷的過(guò)程中吸收能量，且吸收（放出的能量）滿足能級(jí)的差值，即△E=E_m-E_n（m＞n）．
氦離子（He⁺）從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)時(shí)輻射出的光子能量為E₄₃=E₄-E₃=2.64eV，同理，E₃₂=E₃-E₂=7.56eV，因?yàn)楣庾幽芰縀=hν，即與光子的頻率成正比，故A錯(cuò)誤；
B、大量處在n=3的氦離子向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中，輻射的光子種類為${C}_{3}^{2}$=3，故B錯(cuò)誤；
C、因?yàn)镋₂₁=E₂-E₁=40.8 eV，氦離子（He⁺）處于n=1能級(jí)時(shí)，只能吸收40.8eV的能量躍遷到n=2能級(jí)，C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件：入射光的頻率大于極限頻率，且E₄₃=E₄-E₃=2.64eV＞2.55eV，故D正確；
E、氦離子（He⁺）處于n=1能級(jí)時(shí)，能吸收55eV的能量后發(fā)生電離，E正確．
故選：ADE．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷能級(jí)差與光子能量的關(guān)系，以及知道從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，釋放光子，從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收光子．