Question

【题目】玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律。

(1)氢原子处于基态时，电子在库仑力作用下绕原子核做匀速圆周运动，其轨道半径为已知电子质量为m，电荷量为e，静电力常量为k，试求：

a.电子绕核运动的环绕速度；

b.电子绕核运动形成的等效电流值I。

(2)处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢原子光谱，其谱线波长可以用巴耳末一里德伯公式来表示。分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数。，……，对于每一个值，有，…。。。。，称为里德伯常量，是一个已知量。对于的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系。

用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，逸出光电子的最大初动能为；当用巴耳末系波长最长的光照射时，逸出光电子的最大初动能为。真空中的光速为c。试求：

a.赖曼系波长最短的光对应的频率；

b.该种金属的逸出功W（用、表示）。

Answer 1

【答案】（1） ，；（2），

【解析】

（1）根据

电子绕核运动的环绕速度

根据

得

电子绕核运动形成的等效电流值I

（2）根据

赖曼系波长最短的光是氢原子由跃迁时发出的，则

赖曼系波长最短的光对应的频率

巴耳末系最大波长是跃迁时发出的

根据光电效应方程

由以上解得