Question

氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于n=3的激發態，在向基態躍遷的過程中，下列說法中正確的是（ ）

A．這群氫原子能發出三種頻率不同的光，其中n=3能級躍遷到n=2能級所發出光的波長最短
B．這群氫原子如果從n=3能級躍遷到n=1能級所發出光恰好使某金屬發生光電效應，則從n=3能級躍遷到n=2能級所發出光一定不能使該金屬發生光電效應現象
C．用這群氫原子所發出的光照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發出的光電子的最大初動能可能為11.11 eV
D．用這群氫原子所發出的光照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發出的光電子的最大初動能可能為9.60 eV

Answer 1

【答案】分析：一群處于n能級的氫原子向低能級躍遷，任意兩個能級間產生一次躍遷，發出一種頻率的光子，共產生C種頻率不同的光子．一群氫原子處于n=3的激發態，在向基態躍遷的過程中，根據玻爾理論分析所發出的光子波長和頻率．光子的能量大于金屬的逸出功時，金屬能產生光電效應，根據愛因斯坦光電效應方程求解從金屬鈉表面所發出的光電子的最大初動能．
解答：解：A、根據在躍遷過程中hv=E₂-E₁可以計算出各能級差的大小，就可判斷頻率的大�。�已知從n=3能級躍遷到n=1時能級差最大，因此所發出的光的頻率最大，波長最短．A錯誤
B、若恰好使某金屬能發生光電效應，則從n=3能級躍遷到n=2所發出的光一定不能發生光電效應．故B正確
C、從n=3躍遷到n=1所發出的光能量最大，光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，所發出的光電子的初動能最大，根據愛因斯坦光電效應方程得，
E_K=hγ-W=（E₃-E₁）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C錯誤，D正確．
故選BD．
點評：本題以氫原子的能級圖為背景進行命題，考查了氫原子的躍遷、光電效應、愛因斯坦的光電方程等知識．