Question

【題目】如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉．下列說法正確的是（ ）

A. 這群氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光，其中從n＝3躍遷到n＝2所發(fā)出的光波長最短

B. 這群氫原子能發(fā)出6種不同頻率的光，其中從n＝3躍遷到n＝1所發(fā)出的光頻率最小

C. 這群氫原子發(fā)出不同頻率的光，只有一種頻率的光可使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)

D. 金屬鈉表面發(fā)出的光電子的最大初動能為9.60eV

Answer 1

【答案】D

【解析】一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出=3種不同頻率的光子，n=3和n=2間能級差最小，所以從n=3躍遷到n=2發(fā)出的光子頻率最低，根據(jù)玻爾理論hγ=E2-E1=可知，光的波長最長，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．因?yàn)?/span>n=3和n=1間能級差最大，所以氫原子從n=3躍遷到n=1發(fā)出的光子頻率最高．故B錯(cuò)誤．當(dāng)入射光頻率大于金屬鈉的極限頻率時(shí)，金屬鈉能發(fā)生光電效應(yīng)，即入射光的能量大于鈉的逸出功2.49eV時(shí)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)．根據(jù)能級圖可知，從n=3躍遷到n=2 所發(fā)出的光能量為 E=-1.51eV-（-3.4）eV=1.89eV，可見，E＜2.49eV，不能使金屬鈉的表面發(fā)生光電效應(yīng)．從n=2躍遷到n=1 所發(fā)出的光能量為 E=-3.4eV-（-13.6）eV=10.2eV，可見，E>2.49eV，能使金屬鈉的表面發(fā)生光電效應(yīng)．從n=3躍遷到n=1發(fā)出的光子頻率最高，發(fā)出的光子能量為△E=13.60-1.51eV=12.09eV．根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hv-W0得，最大初動能Ekm=12.09eV-2.49eV=9.60eV．故C錯(cuò)誤，D正確，故選D．