Question

原子處于基態時最穩定，處于較高能級時會自發地向低能級躍遷．如圖所示為氫原子的能級圖．現讓一束單色光照射到大量處于基態（量子數n=1）的氫原子上，被激發的氫原子能自發地發出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

12.09

eV，用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能是

7.55

eV．

Answer 1

分析：1、根據向低能級躍遷時，可以發出3種不同頻率的光子，求出原子吸收光子后躍遷的最高能級，能級差就為照射氫原子的單色光的光子能量．
2、根據愛因斯坦光電效應方程，代入數據即可解的逸出的光電子的最大初動能．

解答：解：1、根據被激發的氫原子能自發地發出3種不同頻率的色光，有3=

n(n-1)

2

，解得n=3，即處于基態的氫原子最高可以躍遷到第3能級．
根據躍遷理論，第3和第1能級之間的能級差就為照射光子的能量，所以hν=E₃-E₁=-1.51-（-13.6）eV=12.09eV
2、根據愛因斯坦光電效應方程E_km=hv-W₀，有逸出的光電子的最大初動能為E_km=12.09-4.54eV
故答案為：12.09，7.55．

點評：正確根據氫原子的能級公式和躍遷進行有關問題的計算，是原子物理部分的重點知識，要注意加強訓練．