Question

5．如圖所示是玻爾為解釋氫原子光譜畫(huà)出的氫原子能級(jí)示意圖．大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷放出若干頻率的光子，設(shè)普朗克常量為h，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 能產(chǎn)生3種不同頻率的光子
• B． 產(chǎn)生的光子的最大頻率為$\frac{{{E}_{3}-E}_{1}}{h}$
• C． 當(dāng)氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)，氫原子的能量變大
• D． 若氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)氫原子從能級(jí)n=3躍遷到n=1時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為E₃-E₂

Answer 1

分析 基態(tài)的氫原子吸收的能量必須等于兩能級(jí)間的能級(jí)差時(shí)，才能被吸收，根據(jù)該關(guān)系，確定出吸收光子后躍遷的第幾能級(jí)，根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式${C}_{n}^{2}$求出激發(fā)后發(fā)射光子的種類(lèi)，只有當(dāng)吸收光子的能量大于處于第3能級(jí)的能量時(shí)，才能發(fā)生電離現(xiàn)象．

解答 解：A、根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式${C}_{3}^{2}=3$可知，大量處于能級(jí)n=3的氫原子向低能級(jí)躍遷能產(chǎn)生3中不同頻率的光子，故A正確；
B、大量處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，產(chǎn)生光子的最大能量為第3能級(jí)到第1能級(jí)，則最大頻率為v=$\frac{{{E}_{3}-E}_{1}}{h}$，故B正確；
C、當(dāng)氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)，放出光子，能量減小，故C錯(cuò)誤；
D、若氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生的光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程得該金屬的逸出功等于E₂；則當(dāng)氫原子從能級(jí)n=3躍遷到n=1時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為E₃-E₂．故D正確．
故選：ABD

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道輻射或吸收光子的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，即E_m-E_n=hv，并掌握光電效應(yīng)發(fā)生條件，及注意電離的條件．