Question

【題目】如圖所示為氫原子的能級分布圖，一群處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時，可輻射不同頻率的光子，將輻射出的光子照射到逸出功為3.20eV某金屬表面，下列說法正確的是（ ）

A.可輻射4種不同頻率的光子

B.氫原子從n=5能級躍遷到n=4能級，輻射的光子頻率最大

C.輻射出的所有光子照射到該金屬表面，均能發生光電效應

D.從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能的最大值為9.86eV

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．根據

可知一群處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時能輻射出10種不同頻率的光，故A錯誤；

B．由圖可知，氫原子從n=5能級躍遷到n=4能級，能級差最小，所以釋放的能量最小，故輻射的光子頻率最小，故B錯誤；

C．根據能級差公式

可知從n=5躍遷到n=4輻射的光子能量為0.31eV，n=4躍遷到n=3輻射的光子能量為0.66eV，n=3躍遷到n=2輻射的光子能量為1.89eV，n=5躍遷到n=3輻射的光子能量為0.97eV等等，由此分析可知，當其他能級間發生躍遷輻射的能量小于逸出功3.20eV，這些輻射出來光子照射到該金屬表面，不能發生光電效應，故C錯誤；

D．當氫原子從n=5能級躍遷到n=1能級，能級差最大，根據能級差公式

根據愛因斯坦光電效應方程有

解得

故D正確。

故選D。