Question

20．已知氫原子的基態(tài)能量為E₁，n=2、3能級所對應的能量分別為E₂和E₃，大量處于第3能級的氫原子向低能級躍遷放出若干頻率的光子，依據(jù)波爾理論，下列說法正確的是（　�。�

• 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$\frac{{{E_3}-{E_2}}}{h}$
• C． 當氫原子從能級n=2躍遷到n=1時，對應的電子的軌道半徑變小，能量也變小
• D． 若氫原子從能級n=2躍遷到n=1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應，則當氫原子從能級n=3躍遷到n=1時放出的光子照到該金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能為E₃-E₂
• E． 若要使處于能級n=3的氫原子電離，可以采用兩種方法：一是用能量為-E₃的電子撞擊氫原子，二是用能量為-E₃的光子照射氫原子

Answer 1

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

解答 解：A、大量處于能級n=3的氫原子向低能級躍遷能產(chǎn)生3中不同頻率的光子，故A正確；
B、大量處于第3能級的氫原子向低能級躍遷，產(chǎn)生光子的最大能量為第3能級到第1能級，
則最大頻率為v=$\frac{{{E_3}-{E_1}}}{h}$，故B錯誤；
C、當氫原子從能級n₂躍遷到n₁時，能量減小，離軌道越近，對應的電子的軌道半徑變小，故C正確；
D、若氫原子從能級n₂躍遷到n₁時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生的光電效應，則當氫原子從能級n₃躍遷到n₁時放出的光子照到該金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能為E₃-E₂．故D正確．
E、電子是有質量的，撞擊氫原子是發(fā)生彈性碰撞，由于電子和氫原子質量不同，故電子不能把-E₃的能量完全傳遞給氫原子，因此不能使氫原子完全電離，而光子的能量可以完全被氫原子吸收，故E錯誤；
故選：ACD．

點評 解決本題的關鍵知道輻射或吸收光子的能量等于兩能級間的能級差，即E_m-E_n=hv，并掌握光電效應發(fā)生條件，及注意電離的條件．