Question

5．如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸出功是3.34eV，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過程中輻射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是（　　）

• A． 用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)輻射的光子照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)
• B． 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射的光子照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75eV
• C． 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能輻射出無數(shù)種不同頻率的光子
• D． 用能量為10.3eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

Answer 1

分析 氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子的最小能量與鋅板的逸出功的關(guān)系判斷是否發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象．
根據(jù)躍遷可能的方式判斷一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能輻射出的光子的種類；
先判斷是否發(fā)生光電效應(yīng)，然后由光電效應(yīng)方程求出最大初動(dòng)能；
結(jié)合躍遷的理論判斷氫原子是否可以吸收10.3 eV的光子躍遷到激發(fā)態(tài)．

解答 解：A、氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子的最小能量為10.2eV，大于鋅板的電子逸出功為3.34eV，因此可能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；
B、處于n=3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射出光的能量為△E=-1.51-（-13.6）=12.09eV，大于鋅板的電子逸出功3.34eV，因此一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)；根據(jù)光電效應(yīng)方程：E_km=hγ-W=△E-W=12.09-3.34=8.75eV，故B正確；
C、根據(jù)數(shù)學(xué)組合${C}_{3}^{2}$=3，當(dāng)n=3能級(jí)的一群氫原子向基態(tài)躍遷，可以發(fā)出3中不同頻率的光子，故C錯(cuò)誤；
D、從基態(tài)躍遷到n=2需要的能量為10.2eV，從基態(tài)躍遷到n=3需要的能量為12.09eV，所以基態(tài)的氫原子不能吸收能量為10.3 eV的光子．故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件，以及能級(jí)的躍遷滿足hγ=E_m-E_n，注意吸收光子是向高能級(jí)躍遷，釋放光子是向低能級(jí)躍遷，同時(shí)掌握吸收或釋放能量要正好等于能級(jí)之差．