18.氫原子的能級圖如圖所示.若氫原子從n=4向n=3能級躍遷時(shí)所發(fā)出的光正好使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則大量處于n=4能級的氫原子:
(1)發(fā)出的光中共有6種頻率的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng);
(2)從n=4向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的光照射該金屬,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為12.09eV.

分析 根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式N=${C}_{n}^{2}$確定可以發(fā)出幾種不同頻率的光子,結(jié)合光電效應(yīng)的條件判斷有幾種能使金屬發(fā)生光電效應(yīng).根據(jù)光電效應(yīng)方程,結(jié)合逸出功求出光電子的最大初動能.

解答 解:(1)根據(jù)${C}_{4}^{2}=6$知,這群氫原子可以發(fā)出6種不同頻率的光子,由于氫原子從n=4向n=3能級躍遷時(shí)所發(fā)出的光正好使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),n=4躍遷到n=3輻射的光子頻率最小,可知有6種頻率的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng).
(2)氫原子從n=4向n=3能級躍遷時(shí)所發(fā)出的光正好使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),可知逸出功W0=-0.85+1.51eV=0.66eV,從n=4向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量為12.75eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程知,光電子的最大初動能Ekm=hv-W0=12.75-0.66eV=12.09eV.
故答案為:(1)6,(2)12.09.

點(diǎn)評 本題考查了能級躍遷和光電效應(yīng)的綜合運(yùn)用,知道能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差,掌握光電效應(yīng)方程,并能靈活運(yùn)用.

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A.$\sqrt{\frac{x{t}^{2}}{s}}$B.$\sqrt{\frac{x{t}^{2}}{vt-s}}$C.$\sqrt{\frac{4xs}{{v}^{2}}}$D.$\sqrt{\frac{xt}{2v}}$

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( 。
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