Question

5．如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（　　）

• A． 一个处于n=4能级的氢原子，最多可以辐射出6种频率的光子
• B． 吸收某能量为2.6eV的光子，将使处于n=2能级的氢原子受激跃迁至n=4能级
• C． 处于基态的氢原子吸收14eV能量的光子后会电离
• D． 处于基态的氢原子受到14eV能量的中子轰击后可能会电离
• E． 处于n=4能级的氢原子辐射出的光子中，一定有能使极限频率为2.5×10¹⁵Hz的某金属材料发生光电效应的光子存在．（普朗克常数为h=6.63×10^-34J•s）

Answer 1

分析 一个处于n=4能级的氢原子，最多可以辐射出3种；
能级间跃迁时，辐射（吸收）的光子能量等于两能级间的能级差；
根据光电效应发生条件：辐射光的频率大于极限频率，从而即可判定．

解答 解：A、一个处于n=4能级的氢原子会自发地向低能级跃迁，跃迁时最多能发出3个光子，
即从n=4能级跃迁到n=3能级，从n=3能级跃迁到n=2能级，从n=2能级跃迁到n=1能级．故A错误；
B、吸收某能量为2.55eV的光子时，根据吸收的光子能量等于两能级间的能级差，正好使处于n=2能级的氢原子受激跃迁至n=4能级，故B错误；
CD、只要处于基态的氢原子吸收13.6eV能量，不论是光子，还是中子轰击，均会电离，故CD正确；
E、处于n=4能级的氢原子辐射出的光子最大能量为△E=E₄-E₁=-0.85-（-13.6）=12.75eV，
那么对应的频率为γ=$\frac{12.75×1.6×1{0}^{-19}}{6.63×1{0}^{-34}}$=3.08×10¹⁵Hz，因此一定有能使极限频率为2.5×10¹⁵Hz的某金属材料发生光电效应，故E正确；
故选：CDE．

点评 解本题考查选修3-5中内容，考得比较散，关键熟悉教材，牢记这些知识点，知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=E_m-E_n．