Question

【題目】氫原子的能級示意圖如圖所示。開始大量的氫原子均處于基態，用一束光子能量為E＝12.75 eV的單色光照射該氫原子，并用發出的光線照射逸出功為2.29 eV的鈉。則下列分析正確的是(　　)

A. 該氫原子能發出10種不同頻率的光

B. 發出的光線中有4種光子能使鈉發生光電效應

C. 發出的光線中，能量為0.66 eV的光子波長最長

D. 鈉發出的光電子的最大初動能為10.46 eV

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

根據波爾理論，En-E1=hν，En=-0.85eV，即氫原子從基態躍遷到量子數n=4的激發態，因此，可輻射不同頻率光的條數為條，故A錯誤；氫原子從n=4的激發態向n=3的激發態躍遷時輻射出的光子能量為-0.85-（-1.51）=0.66eV，小于2.29 eV所以不能發生光電效應；氫原子從n=4的激發態向n=2的激發態躍遷時輻射出的光子能量為-0.85-（-3.40）=2.75eV，大于2.29 eV所以能發生光電效應；氫原子從n=4的激發態向n=1的激發態躍遷時輻射出的光子能量為-0.85-（-13.6）=12.75eV，大于2.29 eV所以能發生光電效應；氫原子從n=3的激發態向n=2的激發態躍遷時輻射出的光子能量為-1.51-（-3.40）=1.89eV，小于2.29 eV所以不能發生光電效應；氫原子從n=3的激發態向n=1的激發態躍遷時輻射出的光子能量為-1.51-（-13.6）=12.09eV，大于2.29 eV所以能發生光電效應；氫原子從n=2的激發態向n=1的激發態躍遷時輻射出的光子能量為-3.40-（-13.6）=10.2eV，大于2.29 eV所以能發生光電效應，由上可知B正確；由上可知氫原子從n=4的激發態向n=3的激發態躍遷時輻射出的光子能量為-0.85-（-1.51）=0.66eV能量最小，光子波長最長，故C正確；當氫原子從n=4的激發態向n=1的激發態躍遷時輻射出的光子能量為-0.85-（-13.6）=12.75eV發出的光照射鈉時，光電子的初動能最大且為12.75eV-2.29 eV=10.46 eV，故D正確。