Question

如圖所示為氫原子的能級示意圖，一個氫原子處于基態(tài)，吸收1個光子后氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中能向外發(fā)出光子，用這些光子照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（ ）

A．吸收的光子能量為12.75eV
B．可能發(fā)出6種不同頻率的光子
C．可能發(fā)出的光子中從n=4躍遷到n=3所發(fā)出的光波長最小
D．金屬鈉表面所發(fā)出光電子的初動能最大值為10.26eV

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)E_m-E_n=hγ求出吸收光子的能量；通過數(shù)學(xué)組合公式可以求出一群氫原子處于激發(fā)態(tài)可能發(fā)出光子頻率的種數(shù)，能極差越大，輻射光子頻率越大，波長越小．根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能．
解答：解：A、根據(jù)E_m-E_n=hγ，知吸收光子的能量為13.6-0.85eV=12.75eV．故A正確．
B、一群氫原子處于激發(fā)態(tài)第4能級，可能發(fā)出光子的頻率種數(shù)為=6種，但一個氫原子發(fā)出光子頻率不是6種，最多3種．故B錯誤．
C、能極差越大，輻射光子的頻率越大，知從n=4躍遷到n=1間能極差最大，輻射光子頻率最大，光子波長最小．故C錯誤．
D、輻射光子的最大能量為12.75eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，E_Km=hγ-W=12.75-2.49eV=10.26eV．故D正確．
故選AD．
點評：解決本題的關(guān)鍵掌握能極差與光子頻率的關(guān)系，以及掌握光電效應(yīng)方程．注意一群氫原子處于激發(fā)態(tài)與一個氫原子處于激發(fā)態(tài)輻射光子頻率的種數(shù)不同．