题目内容

.已知钠的极限频率为6.00×1014 Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子的发射光谱照射钠，试通过计算说明，氢光谱中有几条谱线可使钠发生光电效应?

有四条谱线可使钠发生光电效应.


解析:

钠的逸出功W=hν

=6.63×10-34×6.00×1014  Ｊ=2.49  eV

氢原子n=1至n=4的能级：

n=1,E1=-13.6  eV

n=2,E2==-3.4  eV

n=3,E3==-1.51  eV

n=4,E4==-0.85  eV

由n=4跃迁到n=1放出的光子的能量

E4,1=-0.85 eV-（-13.6）eV=12.75 eV＞2.49 eV

同理，

E3,1=-1.51 eV-（-13.6）eV=12.09 eV＞2.49 eV

E2,1=-3.4 eV-（-13.6）eV=10.2 eV＞2.49 eV

E4,2=-0.85 eV-（-3.4）eV=2.55 eV＞2.49 eV

E3,2=-1.51 eV-（-3.4）eV=1.89 eV＜2.49 eV

E4,3=-0.85 eV-（-1.51）eV=0.66 eV＜2.49 eV

所以，处于n=4的激发态的氢原子的光谱中，只有E4,1、E3,1、E2,1、E4,2四条谱线可使钠发生光电效应.

练习册系列答案
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氢原子处于基态时，原子能量E1=-13.6eV，已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10-30kg，普朗克常数h=6.63×10-34J．s
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氢原子处于基态时，原子能量E1=-13.6eV，已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m．根据玻尔原子理论：第n级轨道半径rn=n2r1，能级En=
E1n2
，普朗克常量h=6.63×10-34J?s．
（1）若要使处于基态的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？
（2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n=2的激发态时，核外电子运动的等效电流多大？（结果保留一位有效数字）
（3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？

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