Question

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n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则这群氢原子发出的光谱中共有

 

条谱线能使该金属产生光电效应；从能级n=4向n=1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

 

．

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能级的氢原子向基态跃迁时，因为n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，所以只有n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，n=2跃迁到n=1的光子能够使金属发生光电效应，即3条．
逸出功等于-3.40+13.6=10.2eV，从而n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为-0.85+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能E_km=hv-W₀=12.75-10.2eV=2.55eV．
故答案为：3，2.55eV

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．