研究表明,用具有一定能量的电子轰击处于基态的氢原子,当电子能量大于等于氢原子的能级差时,氢原子就会发生跃迁,剩余能量仍保留为电子的动能。如图所示,甲为氢原子的能级图,乙为研究光电效应的实验电路图,用一束能量为12.79eV的电子束轰击一群处于基态的氢原子,被激发后的氢原子不稳定,向低能级跃迁,辐射出的光子照射到用钨做成K极的光电管上,已知金属钨的逸出功是4.54eV,电子的电荷量为1.6×10-19C,普朗克常量为
。求:(光速c=3×108m/s)
(1)处于激发态的氢原子能辐射出几种光子?这几种光子中最短波长为多少?
(2)当电压表示数为多大时,微安表的示数刚好为零?
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(1)处于激发态的氢原子能辐射出几种光子?这几种光子中最短波长为多少?
(2)当电压表示数为多大时,微安表的示数刚好为零?
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更新时间:2022-07-24 22:13:38
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【推荐1】在光电效应实验中,当用能量为
的光照射涂有某种金属的阴极K时,产生光电流。若阴极K的电势高于阳极A的电势,且电势差为0.9V,光电流刚好截止。当阳极A的电势高于阴极K的电势,且电势差也为0.9V时,光电子到达阳极A的最大动能是多少?此金属的逸出功是多少?
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【推荐2】用波长为4×10-7 m的紫光照射某金属,发出的光电子垂直进入3×10-4 T的匀强磁场中,光电子所形成的圆轨道的最大半径为1.2 cm(电子电荷量e=1.6×10-19 C,其质量m=9.1×10-31 kg)。求:
(1)紫光光子的能量;
(2)光电子的最大初动能;
(3)该金属发生光电效应的极限频率。
(1)紫光光子的能量;
(2)光电子的最大初动能;
(3)该金属发生光电效应的极限频率。
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【推荐3】利用如图甲所示的电路研究光电效应,以确定光电管中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系。
是密封在真空玻璃管中的两个电极,
受到光照时能够发射电子。
与
之间的电压大小可以调整。移动变阻器的滑片,可以获得灵敏电流计示数
与电压表示数
之间的关系。
(1)为了测得遏止电压,滑片
应该往
还是
端移动?
(2)美国物理学家密立根通过该实验研究光电效应,从而验证了爱因斯坦光电效应方程的正确性。他在实验中测量出某种金属的遏止电压
和与之对应的入射光的频率
的多组数据,并利用这些数据作出
图线,如图乙所示。已知元电荷
。求普朗克常量
的数值。(运算结果保留2位有效数字)
(3)某同学设计了一种利用光电效应的电池,如图丙所示。K电极加工成球形,A电极加工成透明导电的球壳形状。已知
电极发射光电子的最小动能为
,最大动能为
,电子电荷量为
。假定照射到
电极表面的光照条件不变,单位时间射出的电子数目为
,所有射出的电子都是沿着球形结构半径方向向外运动,且忽略电子的重力及在球壳间的电子之间的相互作用。
a.求
之间的最大电势差
,以及将
短接时回路中的电流
;
b.在
间接上不同负载
时,电路中的电流可能会变化,求
在什么范围内变化,电流可保持不变。
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(1)为了测得遏止电压,滑片
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(2)美国物理学家密立根通过该实验研究光电效应,从而验证了爱因斯坦光电效应方程的正确性。他在实验中测量出某种金属的遏止电压
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(3)某同学设计了一种利用光电效应的电池,如图丙所示。K电极加工成球形,A电极加工成透明导电的球壳形状。已知
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a.求
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b.在
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【推荐1】一群处于第
能级的氢原子,最终都回到基态,能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极
的金属上,只能测得
条电流随电压变化的图象(如图乙)。已知氢原子的能级图如图丙所示。
(1)求
光照射金属时的遏止电压
和逸出光电子的最大初动能
;
(2)求该金属逸出功
;
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(1)求
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(2)求该金属逸出功
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【推荐2】如图是研究光电效应的实验电路和氢原子的能级示意图。现用等离子态的氢气(即电离态,
)向低能级跃迁时所发出的光照射光电管的阴极
,测得电压表的示数是
。已知光电管阴极材料的逸出功是
,普朗克常数
,结果均保留两位有效数字。求:(
,
)
(1)氢气发光的最短波长;
(2)该光电管阴极材料发生光电效应的极限波长;
(3)光电子到达阳极
的最大动能为多少电子伏特。
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(1)氢气发光的最短波长;
(2)该光电管阴极材料发生光电效应的极限波长;
(3)光电子到达阳极
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【推荐3】根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图甲所示,大量处在n=4的激发态的氦离子(He+)在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光,用其中所释放出的能量最小的光去照射光电管阴极K,电路图如图乙所示,合上开关,发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于1.64V时,电流表示数仍不为零,当电压表读数大于或等于1.64V时,电流表读数为零。求:
(1)光电管阴极材料的逸出功W;
(2)现把电路改为图丙,当电压表读数为2V时,则电子到达阳极时的最大动能Ek。
(1)光电管阴极材料的逸出功W;
(2)现把电路改为图丙,当电压表读数为2V时,则电子到达阳极时的最大动能Ek。
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【推荐1】大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时会辐射出不同频率的光子,若这些光子照射到逸出功为3.26eV的光电管上,如图所示,电流表中指针会发生偏转。求:
(1)大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时最多能发出多少种频率不同的光子;
(2)辐射光子的最大能量;
(3)若改变滑动变阻器的阻值,使得电流表恰好无示数,电压表的示数是多少。
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(1)大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时最多能发出多少种频率不同的光子;
(2)辐射光子的最大能量;
(3)若改变滑动变阻器的阻值,使得电流表恰好无示数,电压表的示数是多少。
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【推荐2】氢原子的能级图如图所示。根据玻尔理论,当氢原子的电子从能量较高的定态轨道(其能量记为
)跃迁到能量较低的定态轨道(其能量记为
,
)时,会放出能量为
的光子且有
,其中
为光子的频率。现让一束光子能量为12.09eV的单色光照射到大量处于基态(能级数
)的氢原子上。已知普朗克常量
,光速
,
。关于被照射的氢原子发出的光,求:
(1)最多能发出几种频率的光;
(2)频率最大光子的能量
;
(3)波长最长光子的波长数量级。
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(1)最多能发出几种频率的光;
(2)频率最大光子的能量
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(3)波长最长光子的波长数量级。
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【推荐1】用能量为12.75eV的光子照射一群处于基态的氢原子,已知氢原子的基态能量
,普朗克常量
,则:
(1)这群氢原子的光谱共有几条谱线?
(2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少?
(3)这群氢原子发出的光子的最长波长是多少?
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(1)这群氢原子的光谱共有几条谱线?
(2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少?
(3)这群氢原子发出的光子的最长波长是多少?
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【推荐2】如图甲为研究光电效应的电路图,用某光束进行实验时发现,当Uab大于12V时电流表示数将保持不变,而当Uab= -12.5V时,电流表示数恰为零,已知电子电量为e =1.6×10-19C,普朗克常量为h=6.63×10-34J·s,光速c = 3.0×108 m/s,则:
(1)阴极K处的金属表面逸出的光电子最大初动能为多少eV?
(2)若以上述最大初动能逸出的光电子轰击大量处于基态的氢原子,氢原子可以全部或部分地吸收光电子的能量,最大可跃迁至第三能级,则这些氢原子最多可放出几种频率的光子?这几种光子中最长波长为多少(图乙为氢原子能级图)?(保留2位有效数字)
(1)阴极K处的金属表面逸出的光电子最大初动能为多少eV?
(2)若以上述最大初动能逸出的光电子轰击大量处于基态的氢原子,氢原子可以全部或部分地吸收光电子的能量,最大可跃迁至第三能级,则这些氢原子最多可放出几种频率的光子?这几种光子中最长波长为多少(图乙为氢原子能级图)?(保留2位有效数字)
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