Question

氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子．如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料

氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子．如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则：①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？

Answer 1

①一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，因为n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，
所以只有n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，n=2跃迁到n=1的光子能够使金属发生光电效应，即3条．
②逸出功等于-3.40+13.6=10.2eV，从而n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为-0.85+13.6eV=12.75eV，
根据光电效应方程知，光电子的最大初动能E_km=hv-W₀=12.75-10.2eV=2.55eV．
答：①这群氢原子发出的光谱中共有3条谱线能使该金属产生光电效应；
②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为2.55eV．