Question

15．如圖所示是氫原子的能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時釋放的光子，則（　　）

• A． 6種光子中有2種屬于巴耳末系
• B． 若從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應，則從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應
• C． 使n=4能級的氫原子電離至少要0.85eV的能量
• D． 在6種光子中，從n=4能級躍遷到n=1能級釋放的光子康普頓效應最明顯

Answer 1

分析 本題考查了波爾原子理論：從高軌道向低軌道躍遷時減少的能量以光子的形式輻射出去；所有的激發(fā)態(tài)都是不穩(wěn)定的，都會繼續(xù)向基態(tài)躍遷，故輻射光子的種類${C}_{n}^{2}$．E=h$\frac{c}{λ}$判斷光子能量與波長的關(guān)系．只有入射光子的能量大于金屬的逸出功才會發(fā)生光電效應．判斷是否電離，看處于激發(fā)態(tài)的氫原子吸收能量后的總能量是否大于等于0，一旦大于等于0，說明發(fā)生電離．

解答 解：A、巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時釋放的光子，6種光子中從n=4→2與n=3→2的屬于巴耳末系，即2種，故A正確；
B、從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能量為13.6-3.4=10.2ev，若能使某金屬板發(fā)生光電效應，從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子能量3.4-1.51=1.89ev＜10.2ev，不一定能使該板發(fā)生光電效應，故B錯誤；
C、n=4能級的氫原子具有的能量為-0.85ev，故要使其發(fā)生電離能量變?yōu)?，至少需要0.85eV的能量，故C正確；
D、根據(jù)氫光譜的特點可知，從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生光子的能量最大，根據(jù)E=h$\frac{c}{λ}$知，波長最短，粒子性最明顯，康普頓效應最明顯．故D正確．
故選：ACD

點評 該題結(jié)合光電效應的條件、康普頓效應考查等于玻爾理論的理解與應用能力，解決本題的關(guān)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．