Question

3．根据玻尔原子结构理论，氦离子（He⁺）的能级图如图所示．当大量He⁺处在n=4的激发态向基态跃迁时，产生的光子照射到某种金属上，其中n=3向n=2跃迁产生的光子刚好能使该金属发生光电效应．求：
①该金属的逸出功；
②光电子的最大初动能．

Answer 1

分析 能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，根据光电效应的条件求出金属的逸出功，再根据光电效应方程得出光电子的最大初动能．

解答 解：①原子从能级n=3向n=2跃迁所放出的光子的能量为13.60-6.04=7.56eV，当光子能量等于逸出功时，恰好发生光电效应，所以逸出功W₀=7.56eV．
②从能级n=4向n=1跃迁所放出的光子能量为54.4-3.4eV=51eV，
根据光电效应方程得，最大初动能E_km=hv-W₀=51-7.56=43.44eV．
答：①该金属的逸出功7.56eV；
②光电子的最大初动能43.44eV．

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，以及掌握光电效应方程E_km=hv-W₀．