Question

12．氢原子的能级图如图所示，若大量处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2能级发出的光照射某金属后，逸出光电子的最大初动能是0.05MeV，则该金属的逸出功为2.50MeV；若大量处于n=3能级的氢原子跃迁到n=1能级发出的光照射金该属时，逸出光电子的最大初动能是9.59MeV．

Answer 1

分析 从氢原子能级图计算出n=4能级的氢原子跃迁到n=2能级发出的光的能量，代入光电效应方程E_k=hv-W₀，计算出该金属的逸出功；
从氢原子能级图计算出大量处于n=3能级的氢原子跃迁到n=1能级发出的光的能量，代入光电效应方程E_k=hv-W₀，计算出逸出光电子的最大初动能；

解答 解：从氢原子的能级图可知，n=4能级的氢原子跃迁到n=2能级发出的光的能量为：
E=hv=E₄-E₂=-0.85eV-（-3.4eV）=2.55eV
由光电效应方程为：E_k=hv-W₀
得该金属的逸出功为：W₀=hv-E_k=2.55eV-0.05eV=2.50eV
大量处于n=3能级的氢原子跃迁到n=1能级发出的光的能量为：
E₁=hv₁=E₃-E₁=-1.51eV-（-13.6eV）=12.09eV
由光电效应方程为：E_k=hv-W₀
得：E_k1=hv₁-W₀=12.09eV-2.50eV=9.59eV．
故答案为：2.50，9.59．

点评 本题考查了能级图计算光子能量以及光电效应方程的应用，解题的关键是掌握光电效应方程E_k=hv-W₀，明确各字母代表的物理量，代入数据计算即可．