如图甲是研究光电效应的电路图,图乙是汞原子的能级图,若用处于n=2能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属,恰好可以使它发生光电效应,试求:
(1)该金属的逸出功W0;
(2)若某次实验时图甲中的电压表示数为2V,且用处于n=4能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属,求到达A极板的光电子动能的最大值。(本题所求结果均以eV为单位)
(1)该金属的逸出功W0;
(2)若某次实验时图甲中的电压表示数为2V,且用处于n=4能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属,求到达A极板的光电子动能的最大值。(本题所求结果均以eV为单位)
更新时间:2022-11-25 15:11:18
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【推荐1】某光电管用金属钠作为阴极金属,已知金属钠的逸出功为2.29 eV,现用波长为300 nm的光照射金属钠表面,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中的光速c=3.0×108m/s,电子电荷量e=1.6×10-19 C,1 nm=10-9 m,求:
(1)金属钠的截止频率;
(2)光电子的最大初动能;
(3)该光电管的遏止电压。(结果均保留两位有效数字)
(1)金属钠的截止频率;
(2)光电子的最大初动能;
(3)该光电管的遏止电压。(结果均保留两位有效数字)
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【推荐2】几种金属的逸出功W0见下表:
用一束可见光照射上述金属的表面,已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7m~7.6×10-7 m,普朗克常数h=6.63×10-34J·s,光速c=3×108m/s.
(1)请通过计算说明哪些金属能发生光电效应?
(2)照射哪种金属时逸出的光电子最大初动能最大?最大值是多少?
金属 | 钨 | 钙 | 钠 | 钾 | 铷 |
W0(×10-19J) | 7.26 | 5.12 | 3.66 | 3.60 | 3.41 |
用一束可见光照射上述金属的表面,已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7m~7.6×10-7 m,普朗克常数h=6.63×10-34J·s,光速c=3×108m/s.
(1)请通过计算说明哪些金属能发生光电效应?
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【推荐1】(1)光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性的一面.前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外还具有动量.由狭义相对论可知,一定的质量m与一定的能量E相对应:E=mc2,其中c为真空中光速.已知某单色光的频率为v,波长为
,该单色光光子的能量E=hv,其中h为普朗克常量.试借用动量的定义:动量=质量×速度,推导该单色光光子的动量p=
.
(2)根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动.电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,对应着氢原子的不同能量状态,电子做圆周运动的轨道半径满足rn=n2r1,其中n为量子数,即轨道序号,rn为电子处于第n轨道时的轨道半径.电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和.理论证明,系统的电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:
Ep=-k
(以无穷远为电势能零点).
已知电子的电荷量为e,质量为m,静电力常量为k,电子在第1轨道运动的半径为r1,氢原子的基态能量为E1,请根据以上条件完成下面的问题:
①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式En=
;
②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离,即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围.不考虑电离前后原子核的动能改变,试求氢原子乙电离后电子的动能.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df64046e91b047037f19e4032e3b6de3.png)
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(2)根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动.电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,对应着氢原子的不同能量状态,电子做圆周运动的轨道半径满足rn=n2r1,其中n为量子数,即轨道序号,rn为电子处于第n轨道时的轨道半径.电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和.理论证明,系统的电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:
Ep=-k
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已知电子的电荷量为e,质量为m,静电力常量为k,电子在第1轨道运动的半径为r1,氢原子的基态能量为E1,请根据以上条件完成下面的问题:
①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式En=
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②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离,即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围.不考虑电离前后原子核的动能改变,试求氢原子乙电离后电子的动能.
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(0.65)
【推荐2】原子核的能量也是量子化的,钍核
的能级图如图所示.
能发生
衰变产生钍核,钍核处于
的能级.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/8/21/2015290399596544/2016058690355200/STEM/7927cde81d98411cb1e9444fef73f555.png?resizew=167)
写出
发生
衰变的方程;
发生上述衰变时,探测器能接收到
射线谱线有几条?求出波长最长
光子的能量E.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcb128c4297dae7bd267dcb006398537.png)
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真题
【推荐3】[物理——选修3-5]
(1)用频率为
的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为
的三条谱线,且
,则 .(填入正确选项前的字母)
(2)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为
.使木板与重物以共同的速度
向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.
(1)用频率为
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A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
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