Question

12．如圖所示為氫原子的部分能級示意圖，若用大量能量為12.1eV的電子轟擊一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)后，向低能級躍遷的過程中輻射出波長不同的光子，其中波長最長的光子的波長是6.58×10^-7m（普朗克常量h=6.63×10^-34 J•s，結果保留3位有效數(shù)字）；這種光子不能（填“能”或“不能”）使逸出功為2.5eV的某金屬發(fā)生光電效應．

Answer 1

分析 能級間發(fā)生躍遷時吸收或輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，當頻率最低時，波長最長；并根據(jù)光電效應發(fā)生條件，即可判定．

解答 解：因為-13.6+12.1=-1.5eV
若用大量能量為12.1eV的電子轟擊，可知氫原子可躍遷到第三能級．即n=3能級，
根據(jù)E_m-E_n=hv得：從n=3躍遷到n=2輻射的光子能量最小，波長最長，
所以其中波長最長的光子能量為：△E=E₃-E₂=-1.51-（-3.4）=1.89eV
根據(jù)△E=$\frac{hc}{λ}$，因此波長最長的光子的波長為：λ=$\frac{hc}{△E}$=$\frac{6.63×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}{1.89×1.6×1{0}^{-19}}$=6.58×10^-7m；
根據(jù)光電效應發(fā)生條件可知，1.89eV＜逸出功為2.5eV，因此不能發(fā)生光電效應；
故答案為：6.58×10^-7，不能．

點評 解決本題的關鍵知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，即E_m-E_n=hv，并掌握光電效應發(fā)生條件，同時理解△E=$\frac{hc}{λ}$的應用．