Question

7．如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（　　）

• A． 氢原子从较高的能级跃迁到较低的能级时，释放出一定频率的光子，核外电子的动能增加，电势能减小
• B． 氢原子从n=2的能级跃迁到n=3的能级时，需要吸收的光子能量可以大于1.89eV
• C． 氢原子处于不同能级时，核外电子在某处出现的概率相同
• D． 一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放6种频率的电子

Answer 1

分析 A、根据轨道半径的变化，通过库仑引力提供向心力比较出电子动能的变化，通过能量的变化得出电势能的变化；
B、能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差；
C、核外电子在各处出现的频率不同；
D、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．

解答 解：A、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径减小，能量减小，释放一定频率的光子，
根据$\frac{k{e}^{2}}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$ 知，电子动能增大，则电势能减小，故A正确；
B、根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知，E₃-E₂=△E，因此氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级时，需要吸收的光子能量必须等于1.89eV．故B错误；
C、处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同．故C错误；
D、根据${C}_{4}^{2}$=6，可知，大量处于n=4能级的氢原子跃迁到基态的过程中最多可释放出6种频率的光子，但如今只有一个氢原子，则n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放3种频率的光子，故D错误；
故选：A．

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，注意电离时，吸引能量可以大于能级之差，而跃迁必须是两能级之差，否则不会发生，注意大量氢原子与一个氢原子跃迁种类的区别．