Question

氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，会

辐射

（填“辐射”或“吸收”）光子，这种光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

2.55

eV．现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

4

种．

Answer 1

分析：原子从高能级向低能级跃迁时，向外辐射光子；能级间发生跃迁时吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能发生光电效应的条件是入射光子的能量大于逸出功；根据数学组合公式

C

2 n

求出处于激发态的氢原子可能发射出不同波长光的种数．

解答：解：原子从高能级向低能级跃迁时，向外辐射光子．
这种光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则：W=E₄-E₂=-0.85-（-3.4）eV=2.55eV．
氢原子跃迁的最高能级为n=4能级，
根据

C

2 4

=6知，处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，氢原子发射出六种不同波长的光．
根据E_m-E_n=hv得：从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小，小于2.55eV，其次从n=3跃迁到n=2辐射的光子能量：E₃-E₂=-1.51-（-3.4）eV=1.89eV＜2.55eV
所以能使该金属发生光电效应的频率共有4种．
故答案为：辐射；2.55；4

点评：解决本题的关键掌握光电效应的条件，和能级间跃迁时能极差与光子能量的关系．