题目内容
8.氢原子的能级如图所示.原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应.有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属.求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值.普朗克常量h=6.63×10-34J•s,结果保留两位有效数字.分析 抓住原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应,求出金属的逸出功,从而得出金属的截止频率,根据光电效应方程求出光电子的最大初动能.
解答 解:原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应,可知两能级间的能级差等于金属的逸出功,
根据E3-E1=hv0得金属的截止频率为:${v}_{0}=\frac{{E}_{3}-{E}_{1}}{h}$=$\frac{(13.6-1.51)×1.6×1{0}^{-19}}{6.63×1{0}^{-34}}$Hz=2.9×1015Hz.
逸出功为:W0=E3-E1=13.6-1.51eV=12.09eV,
处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时放出的最大光子能量为:hv=E4-E1=13.6-0.85eV=12.75eV,
则光电子的最大初动能为:Ekm=hv-W0=12.75-12.09eV=0.66eV.
答:该金属的截止频率为2.9×1015Hz,光电子最大初动能的最大值为0.66eV.
点评 本题考查了能级跃迁与光电效应的综合运用,知道辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差,掌握光电效应方程,并能灵活运用.
练习册系列答案
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B. | 若两板间距离变大,则电容器的电容变的大 | |
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