Question

【題目】如圖所示為氫原子能級圖，試回答下列問題：

(1)一群處于n＝4能級的氫原子躍遷后可能輻射出幾種頻率的光子？

(2)通過計算判斷：氫原子從n＝4躍遷到n＝2時輻射出的光子，能否使金屬銫發生光電效應？若能，則產生的光電子的初動能是否可能為0.48 eV？(已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，金屬銫的極限頻率為4.55×1014 Hz)

Answer 1

【答案】（1）6種（2）

【解析】（1）根據C42=6知，最多可能輻射出6種頻率的光子．

（2）由氫原子能級圖可知，從能級n=4躍遷到n=2，輻射出的光子中，能量最大值為：

E=E4-E2=-0.85-（-3.4）V=2.55eV，

金屬銫的逸出功W=hν=6.63×10-34×4.55×1014J≈3.02×10-19J≈1.89eV．

因為E＞W，所以可以發生光電效應．

由愛因斯坦光電效應方程得：Ekm=E-W，

可知產生的光電子的最大初動能Ekm=2.55-1.89eV=0.66eV，

因為光電子的最大初動能大于0.48eV，所以可以產生0.48eV的光電子．