Question

如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，用能量為12.3eV的粒子束去撞擊一群處于n=1的氫原子，在躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長(zhǎng)最短

B．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高

C．用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為11.11eV

D．用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為9.60eV

Answer 1

分析：用能量為12.3eV的粒子束去撞擊一群處于n=1的氫原子，根據(jù)-13.60+12.3=-1.3eV，知?dú)湓�子將處于�?能級(jí)．根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式

C

2 n

求出這群氫原子能發(fā)出不同頻率光子的種數(shù)．能級(jí)差越大，頻率越大，波長(zhǎng)最短．根據(jù)光電效應(yīng)方程得出光電子的最大初動(dòng)能．

解答：解：A、用能量為12.3eV的粒子束去撞擊一群處于n=1的氫原子，根據(jù)-13.60+12.3=-1.3eV，知?dú)湓�子將處于�?能級(jí)，根據(jù)

C

2 3

=3知，這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2輻射的光子頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)．從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高，光子能量E=13.6-1.51eV=12.09eV．根據(jù)光電效應(yīng)方程，E_Km=hγ-W₀=12.09-2.49eV=9.60eV．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道用粒子撞擊氫原子，粒子能量不一定要等于能級(jí)差才發(fā)生躍遷，因?yàn)橹灰�粒子能量大于某兩個(gè)之間的能級(jí)差，就可以躍遷到該能級(jí)上．