Question

17．氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 氢原子从高能级向低能级跃迁时静电力做负功
• B． 处于n=2能级的氢原子可以吸收能量为2ev的光子
• C． 一个氢原子从n=4能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子
• D． 处于n=1能级的氢原子可以吸收能量为14ev的光子

Answer 1

分析 根据数学组合公式${C}_{n}^{2}$求出氢原子可能辐射光子频率的种数．能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高．

解答 解：A、根据异种电荷相互吸引，则氢原子从高能级向低能级跃迁时，静电力做正功．故A错误；
B、氢原子由n=2向n=3能级跃迁时吸收的光子能量为△E=E₃-E₂=-1.51-（-3.4）=1.89eV．故B错误；
C、根据组合公式${C}_{4}^{2}$=6，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光，但一个氢原子从n=4能级向基态跃迁时，只可发出3种不同频率的光子，即为n=4到n=3，n=4到n=2，n=4到n=1，故C错误；
D、由于氢原子的能级差中，不存在能量为14eV的能级差，但处于n=1能级的氢原子可以吸收能量为14eV的电子的能量，从而发生电离现象．故D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，注意电离与跃迁吸收能量要求的区别．