Question

【題目】一群處于第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路陰極K的金屬上，只能測得3條電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，已知氫原子的能級圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是

A.圖乙中的c光是氫原子由第2能級向基態躍遷發出的

B.圖乙中的b光光子能量為10.2 eV

C.動能為1 eV的電子不能使處于第4能級的氫原子電離

D.陰極金屬的逸出功可能為W0=6.75 eV

Answer 1

【答案】AD

【解析】

第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中可能的情況為：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，

n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能發出6種不同頻率的光，能量值的大小關系排列從大

到小為：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由圖乙可知，

a的遏止電壓最大，其次為b和c，則a為n=4→n=1，b為n=3→1，c為n=2→n=1；

A.由以上的分析可知，c的遏止電壓最小，在三種光中頻率最小，故c光是從氫原子由第2能級向

基態躍遷發出的，故A正確；

B.由以上的分析可知，b為n=3→n=1輻射的光子，其能量值：

（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B錯誤；

C.由圖并可知，第4能級的能量值為-0.85eV，由玻爾理論可知，動能為leV的電子能使處于第4能

級的氫原子電離，故C錯誤；

D.由能級2到1輻射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第

4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能測得3條電流隨

電壓變化的圖象，即只有三種光子能發生光電效應，則該金屬的逸出功大于2.55eV，小于等于

10.2eV，可以等于6.75eV，故D正確。