Question

5．如圖為氫原子的能級圖，已知可見光的光子的能量范圍為1.62eV～3.11eV，鋅板的電子逸出功為3.34eV，那么對氫原子在能級躍遷的過程中輻射或吸收光子的特征認識正確的是（　�。�

• A． 用氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)射的光照射鋅板，一定不能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象
• B． 用能量為11.0eV的自由電子轟擊，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)
• C． 處于n=2能級的氫原子能吸收任意頻率的紫外線
• D． 處于n=3能級向基態(tài)躍遷時發(fā)射的光照射鋅板，一定能發(fā)生光電效應現(xiàn)象
• E． 處于n=3能級的一群氫原子向基態(tài)躍遷，可以發(fā)出3中不同頻率的光子

Answer 1

分析 氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子的最小能量與鋅板的逸出功的關系判斷是否發(fā)生光電效應現(xiàn)象．
用能量為11.0eV的電子轟擊，基態(tài)的氫原子吸收的能量可以等于10.2eV．
紫外線的頻率大于3.11eV，判斷n=3能級的氫原子可以吸收紫外線后，能量是否大于0，即可知是否電離．
要使處于基態(tài)的氫原子電離，照射光光子的能量應能使電子從基態(tài)躍遷到無限遠處，最小頻率的電磁波的光子能量應為：hγ=0-E₁，從而即可求解．

解答 解：A、氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子的最小能量可以大于鋅板的電子逸出功為3.34eV，因此可能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，故A錯誤；
B、用能量為11.0eV的電子轟擊，基態(tài)的氫原子吸收的能量可以等于10.2eV，可以使處于基態(tài)的氫原子躍遷到n=2能級，故B正確；
C、紫外線光子的最小能量為3.11eV，處于n=2能級的氫原子的電離能為3.4eV，故紫外線不能被n=2能級的氫原子吸收，故C錯誤；
D、處于n=3能級向基態(tài)躍遷時發(fā)射出光的能量為△E=-1.51-（-13.6）=12.09eV，大于鋅板的電子逸出功3.34eV，因此一定能產(chǎn)生光電效應，故D正確；
E、根據(jù)數(shù)學組合${C}_{3}^{2}$=3，當n=3能級的一群氫原子向基態(tài)躍遷，可以發(fā)出3中不同頻率的光子，故E正確；
故選：BDE．

點評 解決本題的關鍵知道什么是電離，以及能級的躍遷滿足hγ=E_m-E_n，注意吸收光子是向高能級躍遷，釋放光子是向低能級躍遷，同時掌握吸收或釋放能量要正好等于能級之差．