Question

20．已知氢原子能级公式为E_n=$\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$，E₁=-13.6eV，氢原子在下列各能级间跃迁：①从n=2到n=1，②从n=3到n=2，在跃迁过程中辐射的光子分别用a，b表示．则两种光子波长最长的是b，如果这两种光子中只有一种光子可以使某种金属发生光电效应，则这种光子一定是a（分别选填“a”或“b”）．

Answer 1

分析 根据玻尔理论光子的能量等于初末能级之差，可知a光子能量最大，频率最高，b光子能量最小，频率最小．
当入射光的频率大于或等于极限频率时，才会发生光电效应．

解答 解：氢原子在下列各能级间跃迁：①从n=2到n=1，②从n=3到n=2，在跃迁过程中辐射的光子分别用a，b表示．
根据玻尔理论光子的能量等于初末能级之差，可知a光子能量最大，频率最高，b光子能量最小，频率最小．
由c=λγ可知，波长与频率成反比，所以两种光子波长最长的是b，
当入射光的频率大于或等于极限频率时，才会发生光电效应，所以如果这两种光子中只有一种光子可以使某种金属发生光电效应，则这种光子一定是a．
故答案为：b，a

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=E_m-E_n．由c=λγ可知，波长与频率成反比．