Question

9．氢原子的能级如图所示，一群氢原子受激发后处于n=3能级．当它们向基态跃迁时，辐射的光照射光电管阴极K，电子在极短时间内吸收光子形成光电效应．实验测得其遏止电压为10.92V．求：
（1）氢原子从n=3能级向基态跃迁，辐射光子的能量；
（2）逸出光电子的最大初动能E_k初；
（3）写出该光电效应方程，并求出逸出功．

Answer 1

分析 （1）能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差．
（2）结合遏止电压求出光电子的最大初动能．
（3）根据光电效应方程求出金属的逸出功．

解答 解：（1）氢原子从n=3能级向基态跃迁，辐射光子的能量为：
hv=E₃-E₁=-1.51+13.6eV=12.09eV．
（2）逸出光电子的最大初动能为：
E_k初=eU_C=10.92eV．
（3）根据光电效应方程得：
W₀=hv-E_k初=12.09-10.92eV=1.17eV．
答：（1）氢原子从n=3能级向基态跃迁，辐射光子的能量为12.09eV；
（2）逸出光电子的最大初动能为10.92eV；
（3）逸出功为1.17eV．

点评 本题考查了光电效应与能级的综合运用，知道辐射的光子能量与能级差的关系，以及知道最大初动能与遏止电压的关系，基础题．