题目内容
11.氢原子处于基态时,原子的能量为E1,处于n=2的激发态时,原子的能量为E2,处于n=3的激发态时,原子的能量为E3,一群处于n=3激发态的氢原子跃迁到n=1的基态时,可能向外辐射3种不同频率的光子.已知普朗克常量为h,光在真空中传播的速度为c,这几种不同频率的光子中最短波长是$\frac{hc}{{E}_{3}-{E}_{1}}$,若用该光子去照射某种金属,恰能产生光电效应,则该金属的逸出功是E3-E1.分析 根据数学组合公式${C}_{n}^{2}$求出激发态的氢原子向基态跃迁时,可能向外辐射光子的种数.辐射光子能量越大,频率越大,波长越短,根据$△E=h\frac{c}{λ}$求出最短波长.根据光电效应的条件求出金属的逸出功.
解答 解:因为${C}_{3}^{2}$=3,一群处于n=3激发态的氢原子跃迁到n=1的基态时,可能向外辐3种不同频率的光子.
从第3能级跃迁到基态辐射的光子能量最大,波长最短,有:${E}_{3}-{E}_{1}=h\frac{c}{λ}$,解得$λ=\frac{hc}{{E}_{3}-{E}_{1}}$.
当入射光子的能量大于逸出功时,可以发生光电效应,所以W0=E3-E1.
故答案为:3,$\frac{hc}{{E}_{3}-{E}_{1}}$,E3-E1
点评 解决本题的关键掌握辐射光子的能量与能级差的关系,以及掌握光电效应的条件.
练习册系列答案
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B. | A1表的示数随A2表的示数的增大而增大 | |
C. | V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 | |
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A. | 该粒子的机械能总量保持不变 | |
B. | 该粒子的动能先增大后减小 | |
C. | 该粒子的电势能先增大后减小 | |
D. | 该粒子飞离电场后,速率大小仍为v0 |
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A. | 卫星的线速度为$\sqrt{2Rg}$ | B. | 卫星的周期为$4π\sqrt{\frac{2R}{g}}$ | ||
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A. | 正在升空的热气球 | B. | 被匀速向上吊起的集装箱 | ||
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