Question

3．氫原子能級的示意圖如圖所示，若已知金屬銫的逸出功為1.90eV，大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b，下列判斷正確的是（　　）

• A． 氫原子從高能級到低能級躍遷時可能會輻射出γ射線
• B． 大量處于n=4能級的氫原子躍遷到基態(tài)的過程中最多可釋放出6種頻率的光子
• C． 大量處于n=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬銫，產(chǎn)生的光電子最大初動能為8.30eV
• D． a光比b光的波長短
• E． 用光子能量為11.0eV的紫外光照射大量處于基態(tài)的氫原子，會有氫原子躍遷到n=2能級

Answer 1

分析 γ射線的產(chǎn)生機理是原子核受激發(fā)；根據(jù)數(shù)學組合公式得出大量處于n=4能級的氫原子躍遷到基態(tài)的過程中釋放不同頻率光子的種數(shù)．根據(jù)輻射的最多光子能量，結(jié)合光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能．根據(jù)能級差的大小比較光子能量，從而比較光子波長．

解答 解：A、γ射線的產(chǎn)生機理是原子核受激發(fā)，是原子核變化才產(chǎn)生的，故A錯誤．
B、根據(jù)${C}_{4}^{2}=6$知，大量處于n=4能級的氫原子躍遷到基態(tài)的過程中最多可釋放出6種頻率的光子，故B正確．
C、大量處于n=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)過程中，輻射的最大光子能量為10.2eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能E_km=hv-W₀=10.2-1.90eV=8.30eV，故C正確．
D、n=4和n=2間的能級差大于n=3和n=2間的能級差，可知a光的頻率大于b光的頻率，則a光比b光波長短，故D正確．
E、用光子能量為11.0eV的紫外光照射大量處于基態(tài)的氫原子，由于光子能量不等于兩能級間的能級差，所以該光子能量不能被吸收而發(fā)生躍遷，故E錯誤．
故選：BCD．

點評 本題考查了能級與光電效應(yīng)的綜合運用，知道兩能級間的能級差等于輻射或吸收的光子能量，知道能級差越大，光子能量越大，波長越短．