Question

9．某金屬的截止極限頻率恰好等于氫原子量子數n=4能級躍遷到n=2能級所發出光的頻率．氫原子輻射光子后能量減小（選填“增大”、“不變”或“減小”）．現用氫原子由n=2能級躍遷到n=1能級所發出的光照射該金屬，則逸出光電子的最大初動能是2E₂-E₁-E₄（已知氫原子n=1、2、4能級的能量值分別為E₁、E₂、E₄）．

Answer 1

分析 氫原子輻射光子后，能量減小，抓住金屬的截止極限頻率恰好等于氫原子量子數n=4能級躍遷到n=2能級所發出光的頻率，求出金屬的逸出功，結合愛因斯坦光電效應方程求出光電子的最大初動能．

解答 解：氫原子輻射光子后，能量減小．
某金屬的截止極限頻率恰好等于氫原子量子數n=4能級躍遷到n=2能級所發出光的頻率，可知該金屬的逸出功W₀=E₄-E₂，
由n=2能級躍遷到n=1能級所發出的光子能量E=E₂-E₁，
根據光電效應方程得，光電子的最大初動能E_km=E-W₀=E₂-E₁-E₄+E₂=2E₂-E₁-E₄．
故答案為：減小，2E₂-E₁-E₄．

點評 本題考查了光電效應和能級躍遷的綜合運用，知道吸收或輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，掌握愛因斯坦質光電效應方程，并能靈活運用．