Question

7．如圖所示，為氫原子能級(jí)圖，現(xiàn)有大量氫原子從n=4的能級(jí)發(fā)生躍遷，并發(fā)射光子照射一個(gè)鈉光管，其逸出功為2.29ev，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 氫原子能發(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(yīng)現(xiàn)象的有3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(shí)飛出的電子都是來(lái)源于原子核內(nèi)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(jí)躍n=2的能級(jí)

Answer 1

分析 根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式${C}_{n}^{2}$求出氫原子可能輻射光子頻率的種數(shù)．能級(jí)間躍遷時(shí)，輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，能級(jí)差越大，輻射的光子頻率越高

解答 解：A、根據(jù)${C}_{4}^{2}$=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(jí)，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(yīng)；而由n=4躍遷到n=3能級(jí)，輻射的光子能量為1.51-0.85=0.66eV，及n=3躍遷到n=2能級(jí)，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(yīng)，因此讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的有n=4躍遷到n=2、n=4躍遷到n=1、n=3躍遷到n=1、n=2躍遷到n=1共4種光子．故B錯(cuò)誤；
C、光電管發(fā)出的光電子是來(lái)自核外，而原子核發(fā)生β衰變時(shí)飛出的電子是來(lái)源于原子核內(nèi)部的中子衰變成質(zhì)子而放出的．故C錯(cuò)誤；
E、氫原子從n=4的能級(jí)向n=1發(fā)生躍遷，發(fā)射光子能量最大，當(dāng)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(jí)躍n=2的能級(jí)，需要吸收能量為E′=13.6-3.4=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氫原子從n=1的能級(jí)躍n=3的能級(jí)，需要吸收能量為E′=13.6-1.51=12.09 eV，而12.09eV＞10.46eV；所以鈉光電管發(fā)出的光電子最多能夠讓氫原子從n=1的能級(jí)躍n=2的能級(jí)，故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件，以及知道能級(jí)間躍遷時(shí)輻射或吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，并掌握光電效應(yīng)方程的內(nèi)容，注意光的強(qiáng)度影響光電流，而光的頻率影響光電子的最大初動(dòng)能．