Question

【题目】图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，则（　　）

A. 这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子

B. 这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变

C. 这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应

D. 该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV

Answer 1

【答案】D

【解析】

根据数学组合公式，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；根据库仑力提供向心力分析电子动能的变化。

A．根据=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误；

B．这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小。故B错误；

C．氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量：E43=E4﹣E3=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV＜2.13eV，所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应，故C错误；

D．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13.6 eV﹣0.85eV=12.75eV，根据光电效应方程可知，入射光的能量越高，则电子的动能越大，初动能的最大值为：Ekm=12.75 eV﹣2.13 eV =10.62eV，故D正确。