Question

【題目】氫原子的能級示意圖如圖所示，現有大量的氫原子處于n=4的激發態，當向低能級躍遷時，會輻射出若干種不同頻率的光，若用這些光照射逸出功為4.54eV的鎢時，下列說法中正確的是( )

A. 氫原子能輻射4種不同頻率的光子

B. 氫原子輻射的光子都能使鎢發生光電效應

C. 氫原子輻射一個光子后，氫原子的核外電子的速率增大

D. 鎢吸收從n=4向n=1能級躍遷的光子能發生光電效應，且最大初動能為12.75eV

Answer 1

【答案】C

【解析】

大量的氫原子處于n=4的激發態，當向低能級躍遷時，依據數學組合公式，=6，故A錯誤；一群處于n=4能級的氫原子向基態躍遷時，輻射光子種類數目為6種，對應的能量為△E1=E4-E1=12.75eV，△E2=E4-E2=2.55eV，△E3=E4-E3=0.66eV，△E4=E3-E1=12.09eV，△E5=E3-E2=1.89eV，△E6=E2-E1=10.2eV，其中有3種大于4.54eV，則有3種不同頻率的光能使金屬發生光電效應，故B錯誤；氫原子輻射一個光子后，則軌道半徑減小，由庫侖引力提供向心力，可知，氫原子的核外電子的速率增大，故C正確；n=4能級躍遷到n=1能級輻射出光的能量為12.75eV，而金屬逸出功為4.54eV，所以當光照射此金屬時，能發生光電效應，且最大初動能為12.75eV-4.54 eV =8.21 eV，故D錯誤。