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氢原子从第三能级跃迁到第二能级时,辐射的光子照射到某种金属,刚好发生光电效应.
根据光电效应方程知,逸出功等于第3能级和第2能级间的能极差,即W0=E3-E2=1.89eV.
大量氢原子处于?n=5的激发态,能放出光子的频率的种数为
C | 25 |
但是第5能级跃迁到第4能级发出的光子能量小于1.89eV,从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小小于1.89eV,从n=5跃迁到n=3辐射的光子能量小于1.89eV,
所以可使这种金属发生光电效应的频率种类为7种.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
求解光电效应
(1)一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时,n=4向n=3跃迁所放出的光子,n=4向n=2跃迁所放出的光子,n=4向n=1跃迁所放出的光子,n=3向n=2跃迁所放出的光子,n=3向n=1跃迁所放出的光子,n=2向n=1跃迁所放出的光子,即6条.
(2)原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子的能量为13.6-1.51=12.09eV,当光子能量等于逸出功时,恰好发生光电效应,所以逸出功W0=12.09eV.
根据方程可知,Ekm=hγ-W0,当Ekm=0时,入射光的频率为截止频率,则有:γ0=
W0 |
h |
12.09×1.6×10?19 |
6.63×10?34 |
(3)而n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大,为-0.85+13.6eV=12.75eV,
根据光电效应方程知,光电子的最大初动能Ekm=hγ-W0=12.75-12.09eV=0.66eV.
答:(1)氢原子向较低能级跃迁时共能发出6种频率的光;
(2)该金属的逸出功12.09eV和截止频率2.9×1015 Hz;
(3)产生光电子最大初动能的最大值0.66eV.
高二物理原子物理 谢谢
AC对。
氢原子从 n=4能级向低能级跃迁时,能发出光子。在n=4到n=1共有四个能级,任意两个能级之间的跃迁对应得一种频率的光子,所以共有6种频率的光子。(数学组合知识:C4取2等于6)
A选项对,B选项错。
在这6种频率的光子中,各种光子的能量是:
从n=4到n=1,光子能量是 E光1=E4-E1=(-0.85)-(-13.6)=12.75 eV
从n=3到n=1,光子能量是 E光2=E3-E1=(-1.51)-(-13.6)=12.09 eV
从n=2到n=1,光子能量是 E光3=E2-E1=(-3.4)-(-13.6)=10.2 eV
从n=4到n=2,光子能量是 E光4=E4-E2=(-0.85)-(-3.4)=2.55 eV
从n=3到n=2,光子能量是 E光5=E3-E2=(-1.51)-(-3.4)=1.89 eV
从n=4到n=3,光子能量是 E光6=E4-E3=(-0.85)-(-1.51)=0.66 eV
可见,光子能量大于钙的逸出功(能使钙发生光电效应)的有3种,选项C对,D错。
光子能量E=h*ν
h是普朗克常量,v是光频率
根据光电效应方程,能量越高的光子频率越高
楼上已经说了氢原子从基态开始的能量是-13.6eV、-3.4eV、-1.51eV
1个氢原子从第三能级跃迁到到第二能级要释放的能量是1.89eV
从第二能级跃迁到到基态要释放的能量是10.2eV
所以释放的光子频率为0.45*10^15Hz和2.47*10^15Hz
根据λ=c/v可以算出释放光子的波长分别是667nm跟121nm,可见光波长大概是380到780纳米之间,所以只有b是可见光,c是紫外线,而光子a的能量大于b与c,a的波长大概是102nm,所以a更不可能是可见光了,a也是紫外线
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