Question

原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁．如图所示为氢原子的能级图．现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

12.09

eV，用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是

7.55

eV．

Answer 1

分析：1、根据向低能级跃迁时，可以发出3种不同频率的光子，求出原子吸收光子后跃迁的最高能级，能级差就为照射氢原子的单色光的光子能量．
2、根据爱因斯坦光电效应方程，代入数据即可解的逸出的光电子的最大初动能．

解答：解：1、根据被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，有3=

n(n-1)

2

，解得n=3，即处于基态的氢原子最高可以跃迁到第3能级．
根据跃迁理论，第3和第1能级之间的能级差就为照射光子的能量，所以hν=E₃-E₁=-1.51-（-13.6）eV=12.09eV
2、根据爱因斯坦光电效应方程E_km=hv-W₀，有逸出的光电子的最大初动能为E_km=12.09-4.54eV
故答案为：12.09，7.55．

点评：正确根据氢原子的能级公式和跃迁进行有关问题的计算，是原子物理部分的重点知识，要注意加强训练．