Question

15．如圖所示是氫原子的能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時(shí)，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時(shí)釋放的光子，則（　�。�

• A． 6種光子中有2種屬于巴耳末系
• B． 若從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)
• C． 使n=4能級的氫原子電離至少要0.85eV的能量
• D． 在6種光子中，從n=4能級躍遷到n=1能級釋放的光子康普頓效應(yīng)最明顯

Answer 1

分析 本題考查了波爾原子理論：從高軌道向低軌道躍遷時(shí)減少的能量以光子的形式輻射出去；所有的激發(fā)態(tài)都是不穩(wěn)定的，都會繼續(xù)向基態(tài)躍遷，故輻射光子的種類${C}_{n}^{2}$．E=h$\frac{c}{λ}$判斷光子能量與波長的關(guān)系．只有入射光子的能量大于金屬的逸出功才會發(fā)生光電效應(yīng)．判斷是否電離，看處于激發(fā)態(tài)的氫原子吸收能量后的總能量是否大于等于0，一旦大于等于0，說明發(fā)生電離．

解答 解：A、巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時(shí)釋放的光子，6種光子中從n=4→2與n=3→2的屬于巴耳末系，即2種，故A正確；
B、從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能量為13.6-3.4=10.2ev，若能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子能量3.4-1.51=1.89ev＜10.2ev，不一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C、n=4能級的氫原子具有的能量為-0.85ev，故要使其發(fā)生電離能量變?yōu)?，至少需要0.85eV的能量，故C正確；
D、根據(jù)氫光譜的特點(diǎn)可知，從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生光子的能量最大，根據(jù)E=h$\frac{c}{λ}$知，波長最短，粒子性最明顯，康普頓效應(yīng)最明顯．故D正確．
故選：ACD

點(diǎn)評 該題結(jié)合光電效應(yīng)的條件、康普頓效應(yīng)考查等于玻爾理論的理解與應(yīng)用能力，解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件以及知道能級間躍遷時(shí)輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差．