Question

9．氫原子的能級如圖所示，一群氫原子受激發(fā)后處于n=3能級．當它們向基態(tài)躍遷時，輻射的光照射光電管陰極K，電子在極短時間內吸收光子形成光電效應．實驗測得其遏止電壓為10.92V．求：
（1）氫原子從n=3能級向基態(tài)躍遷，輻射光子的能量；
（2）逸出光電子的最大初動能E_k初；
（3）寫出該光電效應方程，并求出逸出功．

Answer 1

分析 （1）能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差．
（2）結合遏止電壓求出光電子的最大初動能．
（3）根據(jù)光電效應方程求出金屬的逸出功．

解答 解：（1）氫原子從n=3能級向基態(tài)躍遷，輻射光子的能量為：
hv=E₃-E₁=-1.51+13.6eV=12.09eV．
（2）逸出光電子的最大初動能為：
E_k初=eU_C=10.92eV．
（3）根據(jù)光電效應方程得：
W₀=hv-E_k初=12.09-10.92eV=1.17eV．
答：（1）氫原子從n=3能級向基態(tài)躍遷，輻射光子的能量為12.09eV；
（2）逸出光電子的最大初動能為10.92eV；
（3）逸出功為1.17eV．

點評 本題考查了光電效應與能級的綜合運用，知道輻射的光子能量與能級差的關系，以及知道最大初動能與遏止電壓的關系，基礎題．