Question

18．如圖所示為氫原子的能級結(jié)構(gòu)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外輻射出光子，輻射出的光子中最長波長為$\frac{hc}{{{E}_{3}-E}_{2}}$（已知普朗克常量為h，光速為c）；用這些光子照射逸出功為W₀的金屬鈉，金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能是E₃-E₁-W₀．

Answer 1

分析 根據(jù)輻射的光子能量等于兩能級間的能級差求出輻射的光子能量，得出頻率大小，再由λ=$\frac{c}{f}$，即可得出波長；
根據(jù)光電效應(yīng)的條件判斷能發(fā)生光電效應(yīng)的光子種數(shù)，結(jié)合光電效應(yīng)求出光電子的最大初動能．

解答 解：根據(jù)輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，可知，從n=3向n=2躍遷的光子頻率最小，波長最長．
E=E₃-E₂=h$\frac{c}{λ}$
λ=$\frac{hc}{{{E}_{3}-E}_{2}}$
用這些光子照射逸出功為W₀的金屬鈉，
從n=3躍遷到n=1輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應(yīng)時，產(chǎn)生的光電子最大初動能最大，
根據(jù)光電效應(yīng)方程得，E_km=hv-W₀=E₃-E₁-W₀，
故答案為：$\frac{hc}{{{E}_{3}-E}_{2}}$；   E₃-E₁-W₀

點評 解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，即E_m-E_n=hv，以及掌握光電效應(yīng)方程，并能靈活運用．