题目内容

(2006?南通二模)一群氢原子处于量子数n=4能级状态,氢原子的能级的示意图如图所示,则:
(1)氢原子可能发射几种频率的光子?
(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电 效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
几种金属的逸出功
    金属   铯   钙   镁   钛
选出功W/eV   1.9   2.7   3.7   4.1
分析:(1)根据数学组合公式求出氢原子可能发射的光子频率种数.
(2)能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差.
(3)根据光电效应的条件判断能否发生光电效应,通过光电效应方程求出光电子的最大初动能.
解答:解:(1)因为
C
2
4
=6,知氢原子可能发射6种频率的光子.
(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量等于两能级间的能级差,即E=E4-E2=-0.85+3.40eV=2.55eV.
(3)E只大于铯的逸出功,故光子只有照射铯金属才能发生光电效应.
根据光电效应方程得,Ekm=hv-W0=2.55-1.9eV=0.65eV.
答:(1)可发射6种频率的光子
(2)E=2.55eV    
(3)E只大于铯的逸出功,故光子只有照射铯金属才能发生光电效应.最大初动能为0.65eV.
点评:解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律,以及掌握光电效应的条件和光电效应方程.
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