Question

20．氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，如果原子从n=2的能级向n=1的能级跃迁时所发出的光正好能使某种金属材料产生光电效应，则这群氢原子发射出的不同能量的光子中能使该金属产生光电效应的共有3种，若用从能级n=4向能级n=1跃迁时发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为2.55eV．

Answer 1

分析 能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．

解答 解：一群处于n=4能级的氢原子．只有n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于等于逸出功，
所以这群氢原子发出的光谱中共有3条谱线能使该金属产生光电效应．
根据题意，逸出功W₀=13.6-3.4eV=10.2eV．
根据光电效应方程，E_Km=hγ-W₀=（13.6-0.85）-10.2eV=2.55eV．
故答案为：3； 2.55

点评 解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．