Question

已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數n=4能級狀態，則（　　）

• A、使某個該種氫原子電離至少需要13.6 eV的能量
• B、使某個該種氫原子電離至少需要0.85 eV的能量
• C、只有1種頻率的輻射光子能使鈣發生光電效應
• D、有4種頻率的輻射光子能使鈣發生光電效應

Answer 1

分析：能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，可知電離需要的最小能量．當光子的能量大于逸出功時，可以發生光電效應．

解答：解：A、因為放出的光子能量滿足hγ=E_m-E_n，知，從n=4能級躍遷到無窮遠需要的最小能量為：△E=0-（-0.85 ）=0.85 eV．
所以使某個該種氫原子電離至少需要0.85 eV的能量，故A錯誤，B正確；
C、n=4躍遷到n=3輻射的光子能量為0.66eV，n=3躍遷到n=2輻射的光子能量為1.89eV，n=4躍遷到n=2輻射的光子能量為2.55eV，均小于逸出功，不能發生光電效應，其余3種光子能量均大于2.7eV，所以這群氫原子輻射的光中有3種頻率的光子能使鈣發生光電效應．故CD錯誤；
故選：B．

點評：解決本題的關鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=E_m-E_n，注意理解氫原子電離的含義．