Question

5．如圖為氫原子的能級(jí)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(duì)氫原子在能級(jí)躍遷的過程中輻射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是（　�。�

• A． 用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板，一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)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(jí)的氫原子能吸收任意頻率的紫外線
• D． 處于n=3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板，一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象
• E． 處于n=3能級(jí)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(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子的最小能量與鋅板的逸出功的關(guān)系判斷是否發(fā)生光電效應(yīng)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(jí)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(yīng)能使電子從基態(tài)躍遷到無限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為：hγ=0-E₁，從而即可求解．

解答 解：A、氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)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(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)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(jí)，故B正確；
C、紫外線光子的最小能量為3.11eV，處于n=2能級(jí)的氫原子的電離能為3.4eV，故紫外線不能被n=2能級(jí)的氫原子吸收，故C錯(cuò)誤；
D、處于n=3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)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(yīng)，故D正確；
E、根據(jù)數(shù)學(xué)組合${C}_{3}^{2}$=3，當(dāng)n=3能級(jí)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(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道什么是電離，以及能級(jí)的躍遷滿足hγ=E_m-E_n，注意吸收光子是向高能級(jí)躍遷，釋放光子是向低能級(jí)躍遷，同時(shí)掌握吸收或釋放能量要正好等于能級(jí)之差．