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【题目】氢原子从-3.4eV的能级跃迁到-0.85eV的能级时,是发射还是吸收光子?这种光子的波长是多少(计算结果取一位有效数字)?图中光电管用金属材料铯制成,电路中定值电阻R0=0.75Ω,电源电动势E=1.5V,内阻r=0.25Ω,图中电路在D点交叉,但不相连.R为变阻器,O是变阻器的中间抽头,位于变阻器的正中央,P为滑动端.从变阻器的两端点ab可测得其总阻值为14Ω.当用上述氢原子两能级间跃迁而发射出来的光照射图中的光电管,欲使电流计G中电流为零,变阻器aP间阻值应为多大?已知普朗克常量h=6.63×1034J·s,金属铯的逸出功为1.9eV.

【答案】(1) 吸收光子 (2) (3)

【解析】

原子的模型除轨道定态外,能级也是量子化.电子从-3.4eV的能级(低能级)跃迁到-0.85eV的能级(高能级)时,是吸收光子.由吸收的能量结合波长、频率与波速的关系可求出波长.要使逸出的电子不能到达阳极,则光电管间存在电势,从而算出变阻器间阻值.

(1)因氢原子是从低能级向高能级跃迁,故应是吸收光子.
(2)吸收能量为

(3)当光照射金属时,逸出电子的最大初动能为,欲使电流计G中电流为零,则光电管的电势左高右低,且电势差等于0.65V.从电路图可知:变阻器最大值与定值电阻串联;

,得
那么

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