Question

18．氢原子的能级如图所示，当一群氢原子处于量子数n=4的激发态向较低的能级跃迁时会发出若干种不同波长的光，如果从n=3的能级跃迁到n=2的能级发出的光子刚好能使某种金属发生光电效应．那么一群处于量子数n=4激发态的氢原子向低能级跃迁发出的光子中，能使该金属发生光电效应的光子的波长总共有（　　）

• A． 3种
• B． 4种
• C． 5种
• D． 6种

Answer 1

分析 处于n=4能级的氢原子能够发出6种不同频率的光，利用能级差算出这几种光的能量，大于金属铍的逸出功能则能发生光电效应．

解答 解：如果从n=3的能级跃迁到n=2的能级发出的光子刚好能使某种金属发生光电效应，
处于n=4能级的氢原子能够发出6种光子的能量分别为：
△E₁=E₂-E₁=-3.4-（-13.6）=10.2eV；大于逸出功，能发生光电效应；
△E₂=E₃-E₁=-1.51-（-13.6）=12.09eV；大于逸出功，能发生光电效应；
△E₃=E₄-E₁=-0.85-（-13.6）=12.75eV；大于逸出功，能发生光电效应；
△E₁=E₄-E₂=-0.85-（-3.4）=2.55eV；大于逸出功，能发生光电效应；
△E₁=E₄-E₃=-0.85-（-1.51）=0.66eV；小于逸出功，不能发生光电效应；
△E₁=E₃-E₂=-1.51-（-3.4）=1.89eV；等于逸出功，恰能发生光电效应；
因此有5中不同频率的光能使其发生光电效应，故选项ABD错误，C正确．
故选：C．

点评 本题将光电效应和氢原子能级跃迁联系起来，有一定综合性，对于理解基本规律起着很好作用．