Question

20．如圖所示為氫原子的能級圖．讓一束單色光照射到大量處于基態（量子數n=1）的氫原子上，被激發的氫原子能自發地發出3種不同頻率的色光，若改用這束單色光照射逸出功為3.7eV的金屬鎂表面時，求逸出的光電子的最大初動能是多少電子伏．

Answer 1

分析 單色光照射到大量處于基態的氫原子上，被激發的氫原子能自發地發出3種不同頻率，說明基態的氫原子躍遷到n=3的激發態，根據玻爾理論照射氫原子的單色光的光子能量．由愛因斯坦光電效應方程求出逸出的光電子的最大初動能．

解答 解：單色光照射到大量處于基態的氫原子上，被激發的氫原子能自發地發出3種不同頻率，說明基態的氫原子躍遷到n=3的激發態，
根據玻爾理論得到：照射氫原子的單色光的光子能量為：
△E=E₃-E₁=-1.51eV-（-13.6）eV=12.09eV
由愛因斯坦光電效應方程得，逸出的光電子的最大初動能：
E_k=△E-W=12.09V-3.7eV=8.39eV．
答：逸出的光電子的最大初動能是8.39eV．

點評 本題是選修3-5的內容，常識性問題較多，要在理解的基礎上加強記憶，力爭得高分．本題考查了氫原子的能級公式、愛因斯坦質能方程和動量守恒的知識，題目難度不大，注意計算要細心．