已知锌板的极限波长λ0=372 nm.今用处于n=2激发态的氢原子发出的光照射锌板,已知氢原子能级公式En=E1,E1=-13.6 eV,电子质量me=9.1×
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已知锌板的极限波长λ0=372 nm.今用处于n=2激发态的氢原子发出的光照射锌板,已知氢原子能级公式En=E1,E1=-13.6 eV,电子质量me=9.1×10-31 kg,问: (1)氢原子发出光子的能量多大; (2)锌板发生光电效应时,光电子的最大初动能是多少; (3)具有最大初动能的电子对应的德布罗意波长多大. |
答案
(1)1.632×10-18 J (2)1.097×10-18 J(3)4.7×10-10 m |
解析
试题分析:(1)氢原子n=2能级的能量值 E2=E1=-3.4 eV 发出光子的能量 hν=E2-E1=10.2 eV=1.632×10-18 J. (2)锌板的逸出功 W==J=5.35×10-19 J 由光电效应方程Ek=hν-W=1.632×10-18 J-5.35×10-19 J=1.097×10-18 J. (3)由动能与动量的关系Ek=,得电子动量 pe==kg·m/s=1.41×10-24 kg·m/s 由德布罗意关系λ=得λ=4.7×10-10 m. 点评:正确掌握光电效应方程以及德布罗意关系是解决本题的关键 |
举一反三
用两束频率相同,强度不同的紫外线去照射两种不同金属,都能产生光电效应,下列说法正确的是A.因入射光频率相同,产生光电子的最大初动能必相同 | B.用强度大的紫外线照射时,所产生的光电子的初速度一定大 | C.从极限波长较长的金属中飞出的光电子的初速度一定大 | D.由强度大的紫外线所照射的金属,单位时间内产生的光电子数目一定多 |
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如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为
A.3.1eV | B.0.6eV | C.2.5eV | D.1.9eV |
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(1)如图所示,用某单色光照射光电管的阴板K,会发生光电效应.在阳极A和阴极K之间加上反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压,直至电流表中电流恰为零,此时电压表的电压值U称为反向截止电压,现分别用频率为和的单色光照射阴极,测得反向截止电压分别为U1和U2.设电子的质量为m、电荷量为e,,下列说法正确的是 .(选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.频率为的光照射时,光电子的最大初速度为 | B.频率为的光照射时,光电子的最大初速度为 | C.阴极K金属的逸出功为 | D.普朗克常数 | E.阴极K金属的极限频率是 (2)如图所示,A、B两球质量均为m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态(A、B两球与弹簧两端接触但不连接).弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求:
①小球B解除锁定后的速度 ②弹簧处于锁定状态时的弹性势能 |
在做光电效应实验中,某金属被光照射发生了光电效应,实验测出了光电子的最大初动能EK与入射光的频率v的关系如图所示,由实验图象可求出( )
A.该金属的逸出功 | B.该金属的极限频率和极限波长 | C.单位时间内逸出的光电子数 | D.普朗克常量 |
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用光子能量为5eV的光照射到某金属表面,从金属表面逸出光电子的最大初动能是2eV,为使这种金属能够发生光电效应,入射光的波长不能大于 _____m。要使从该金属表面逸出的光电子的最大初动能达到4eV,入射光子的能量应为________eV. |
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