Question

7．氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中可以辐射出光子，则（　　）

• A． 最多能辐射出6种频率的光子
• B． 辐射出的波长最大的光子最容易使某种金属发生光电效应
• C． 辐射出的光子最大能量为12.75eV
• D． 一群处于n=1能级的氢原子吸收11.0eV的光子，一定有氢原子可以跃迁到n=2能级
• E． 从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光子频率最低

Answer 1

分析 根据数学组合公式${C}_{n}^{2}$求出氢原子可能辐射光子频率的种数．能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高，并根据光电效应发生条件，即可一一求解．

解答 解：A、根据${C}_{4}^{2}$=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子．故A正确；
B、光子的能量：E=$hγ=\frac{hc}{λ}$，可知波长长的光子的能量小，不容易使某种金属发生光电效应．故B错误；
C、氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6eV-0.85eV=12.75eV，故C正确；
D、根据玻尔理论可知，氢原子跃迁时吸收的能量为两个能级之间的差，则于n=1能级的氢原子跃迁到n=2能级时只能吸收10.2eV的光子，不能吸收11.0eV的光子，故D错误；
E、光子的能量E=hγ，可知频率最小的光子的能量最小，结合玻尔理论可知，从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出能量最小，所以从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光子频率最低，故E正确．
故选：ACE

点评 解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，掌握辐射光子的种类计算方法．