Question

6．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中发光，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠．下列说法正确的是（　　）

• A． 金属钠表面逸出光电子的初动能的最大值为9.60eV
• B． 这群氢原子能发出2种不同频率的光，且均能使金属钠发生光电效应
• C． 从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时所发出的光的波长最短
• D． 用动能为2.0eV的电子轰击处于n=3的激发态的氢原子，可以使它们跃迁到n=4的激发态
• E． 氢原子处于不同的状态时，核外电子以不同的电子云呈现

Answer 1

分析 氢原子能级间跃迁时，吸收和辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，光子频率越大．根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．

解答 解：辐射光子的频率有3种，如图所示

第3激发态→第1激发态，放出光子的能量为：△E=E₃-E₁=（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV＞2.49eV；
第3激发态→第2激发态，放出光子的能量为：△E=E₃-E₂=（-1.51eV）-（-3.4eV）=1.89eV＜2.49eV；
第2激发态→第1激发态，放出光子的能量为：△E=E₂-E₁=（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV＞2.49eV；
A、根据爱因斯坦光电效应方程，有：E_Km=hv-W₀=12.09eV-2.49eV=9.60eV，故A正确；
B、这群氢原子能发出3种不同频率的光，且从3到2不能发生光电效应，故B错误；
C、从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时所发出的光子能量最小，则其波长最长，故C错误；
D、用动能为2.0eV的电子轰击处于n=3的激发态的氢原子，电子可能吸收了0.66eV，从而可以使它们跃迁到n=4的激发态，故D正确；
E、处于不同的状态时，核外电子以不同的电子云呈现，故E正确；
故选：ADE．

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，以及掌握光电效应方程E_Km=hv-W₀，注意用电子的轰击与光子的照射产生结果不同．