Question

18．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，氫原子從n=4向n=2能級(jí)躍遷所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)：用一群n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)所放出的光子照射該金屬，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為（　　）

• A． 10.51ev
• B． 2.55ev
• C． 13.05ev
• D． 7.03ev

Answer 1

分析 能級(jí)間躍遷輻射或吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，根據(jù)該規(guī)律進(jìn)行分析光子的能量，然后結(jié)合光電效應(yīng)方程分析即可．

解答 解：由圖可知，氫原子從n=4向n=2能級(jí)躍遷所放出的光子的能量：△E₁=E₄-E₂=-0.85-（-3.4）=2.55eV
由于氫原子從n=4向n=2能級(jí)躍遷所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，該金屬的逸出功為2.55eV；
由玻爾理論，n=5能級(jí)的氫原子的能級(jí)為：${E}_{5}=\frac{1}{{5}^{2}}•{E}_{1}=\frac{1}{25}×（-13.6eV）=-0.544eV$
一群n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)所放出的光子能量值最大時(shí)是從n=5躍遷到n=1能級(jí)，此時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能最大，則：
hv=△E₂=E₅-E₁=-0.544-（-13.6）=13.056eV
E_km=hv-W=△E₂-W=13.056-2.55=10.506eV≈10.51eV
故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 該題結(jié)合玻爾理論考查光電效應(yīng)方程，解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，和能級(jí)間躍遷時(shí)能極差與光子能量的關(guān)系．