Question

6．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發(fā)光，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． 金屬鈉表面逸出光電子的初動能的最大值為9.60eV
• B． 這群氫原子能發(fā)出2種不同頻率的光，且均能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)
• C． 從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時所發(fā)出的光的波長最短
• D． 用動能為2.0eV的電子轟擊處于n=3的激發(fā)態(tài)的氫原子，可以使它們躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)
• E． 氫原子處于不同的狀態(tài)時，核外電子以不同的電子云呈現(xiàn)

Answer 1

分析 氫原子能級間躍遷時，吸收和輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，光子頻率越大．根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能．

解答 解：輻射光子的頻率有3種，如圖所示

第3激發(fā)態(tài)→第1激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為：△E=E₃-E₁=（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV＞2.49eV；
第3激發(fā)態(tài)→第2激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為：△E=E₃-E₂=（-1.51eV）-（-3.4eV）=1.89eV＜2.49eV；
第2激發(fā)態(tài)→第1激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為：△E=E₂-E₁=（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV＞2.49eV；
A、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，有：E_Km=hv-W₀=12.09eV-2.49eV=9.60eV，故A正確；
B、這群氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光，且從3到2不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；
C、從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時所發(fā)出的光子能量最小，則其波長最長，故C錯誤；
D、用動能為2.0eV的電子轟擊處于n=3的激發(fā)態(tài)的氫原子，電子可能吸收了0.66eV，從而可以使它們躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)，故D正確；
E、處于不同的狀態(tài)時，核外電子以不同的電子云呈現(xiàn)，故E正確；
故選：ADE．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷輻射或吸收光子的能量等于兩能級間的能級差，以及掌握光電效應(yīng)方程E_Km=hv-W₀，注意用電子的轟擊與光子的照射產(chǎn)生結(jié)果不同．