Question

【题目】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：
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

（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？

Answer 1

【答案】
（1）解：因为 =6，知氢原子可能发射6种频率的光子．

答：可发射6种频率的光子

（2）解：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．

答：E=2.55eV

（3）解：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：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．

【解析】（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．
【考点精析】本题主要考查了玻尔原子理论的相关知识点，需要掌握从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞才能正确解答此题．