Question

16．图中画出了氢原子的4个能级，一群处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，能发出多种不同频率的光子，现用这些光子去照射金属钾，已知金属钾的逸出功为2.22eV．在这些光子中（　　）

• A． 由n=4能级跃迁到n=1能级发射出的光子频率最小
• B． 由n=4能级跃迁到n=3能级发射出的光子频率最小
• C． 能够从金属钾表面打出光电子的总共有6种频率的光子
• D． 由n=4能级跃迁到n=1能级发射出的光子从金属钾表面打出光电子时，光电子获得的初动能最大

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：A、因为n=4和n=3间能级差最小，所以从n=4跃迁到n=3发出的光子频率最小，故A错误、B正确．
C、一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中，根据数学组合${C}_{4}^{2}$=6，则可能发出6种不同频率的光子，n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，均小于2.22eV，不能使金属钾发生光电效应，其它四种光子能量都大于2.22eV．故C错误；
D、从n=4跃迁到n=1发出的光子频率最高，根据光电效应方程E_Km=hv-W₀得，由n=4能级跃迁到n=1能级发射出的光子从金属钾表面打出光电子时，光电子获得的初动能最大，故D正确；
故选：BD．

点评 解决本题的关键知道能级跃迁所满足的规律，以及掌握光电效应方程，并能灵活运用．