Question

19．氫原子的能級圖如圖所示．一群處于n=4能級的氫原子以各種方式向基態(tài)躍遷．其中從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出的光的波長最長（填“長”或“短”）．已知某種金屬的逸出功為12.0eV，在這群原子躍遷發(fā)出的光子中，共有2種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)．

Answer 1

分析 氫原子能級間躍遷時，吸收和輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，光子頻率越大．發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光子的能量大于逸出功．

解答 解：一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，可以釋放6種不同能量的光子，
從n=4躍遷到n=1，輻射的光子能量為12.75eV，
從n=4躍遷到n=2，輻射的光子能量為2.55eV，
從n=4躍遷到n=3，輻射的光子能量為0.66eV，
從n=3躍遷到n=1，輻射的光子能量為12.09eV，
從n=3躍遷到n=2，輻射的光子能量為1.89eV，
由n=2躍遷到n=1，輻射的光子能量為10.2eV．
根據(jù)公式$λ=\frac{C}{f}$，頻率越低，能量越小，但波長越長，因此從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出的光的波長最長；
因某種金屬的逸出功為12.0eV，可見有兩種光子能量大于金屬的逸出功，所以有2種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)．
故答案為：長；2．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷滿足的規(guī)律，以及掌握光電效應(yīng)的條件，能夠熟練運用光電效應(yīng)方程．