Question

（2013?黃岡一模）如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉．
①這群氫原子能發(fā)出

3

種不同頻率的光，其中有

2

種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應．
②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動能

9.60

eV．

Answer 1

分析：氫原子能級間躍遷時，吸收和輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，光子頻率越大．根據(jù)光電效應方程求出光電子的最大初動能．

解答：解：①有三種躍遷方式，如圖所示

第3激發(fā)態(tài)→第1激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為△E=E₃-E₁=（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV＞2.49eV；
第3激發(fā)態(tài)→第2激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為△E=E₃-E₂=（-1.51eV）-（-3.4eV）=1.89eV＜2.49eV；
第2激發(fā)態(tài)→第1激發(fā)態(tài)，放出光子的能量為△E=E₂-E₁=（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV＞2.49eV；
光子能量大于逸出功的會發(fā)生光電效應，故有2種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應；
②根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，有：E_Km=hv-W₀=12.09eV-2.49eV=9.60eV；
故答案為：①3，2；②9.60eV．

點評：解決本題的關鍵知道能級間躍遷輻射或吸收光子的能量等于兩能級間的能級差，以及掌握光電效應方程E_Km=hv-W₀．