Question

（6分）（2012年2月武漢調研）已知氫原子的基態能量為E₁=-13.6eV，激發態能量為，其中n="2,3" …。氫原子從第三激發態（n=4）向基態躍遷所發出的所有光子中，最短的波長為     m；上述所有光子中，照射到銣金屬表面，逸出的光電子中最大初動能的最小值為      eV.（普朗克常量h=6.63×10^-34J·s，銣的逸出功W=2.13eV）。

Answer 1

9.75×10^-8    0.42

所發出的所有光子中，最短的波長對應能級差最大的兩個能級，為氫原子從第三激發態（n=4）向基態躍遷，由E₄= E₁/16=-0.85eV，E₄- E₁=hc/λ解得λ=9.75×10^-8。上述所有光子中，能量大于銣的逸出功W=2.13eV的有n=4能級躍遷到n=2能級，有n=4能級躍遷到n=1能級，有n=3能級躍遷到n=1能級，有n=2能級躍遷到n=1能級，逸出的光電子中最大初動能的最小值為n=4能級躍遷到n=2能級的光子，照射到銣金屬表面。n=4能級躍遷到n=2能級的光子能量為-0.85 eV +3.4eV= 2.55eV，由愛因斯坦光電效應方程可得逸出的光電子中最大初動能的最小值為2.55eV-2.13eV=0.42eV