Question

氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为2.55eV．现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有4种．

Answer 1

考点：  氢原子的能级公式和跃迁．

专题：  原子的能级结构专题．

分析：  原子从高能级向低能级跃迁时，向外辐射光子；能级间发生跃迁时吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能发生光电效应的条件是入射光子的能量大于逸出功；根据数学组合公式求出处于激发态的氢原子可能发射出不同波长光的种数．

解答：  解：原子从高能级向低能级跃迁时，向外辐射光子．

这种光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则：W=E₄﹣E₂=﹣0.85﹣（﹣3.4）eV=2.55eV．

氢原子跃迁的最高能级为n=4能级，

根据知，处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，氢原子发射出六种不同波长的光．

根据E_m﹣E_n=hv得：从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小，小于2.55eV，其次从n=3跃迁到n=2辐射的光子能量：E₃﹣E₂=﹣1.51﹣（﹣3.4）eV=1.89eV＜2.55eV

所以能使该金属发生光电效应的频率共有4种．

故答案为：2.55； 4

点评：  解决本题的关键掌握光电效应的条件，和能级间跃迁时能极差与光子能量的关系．