18章習(xí)題詳細(xì)答案-03

1、習(xí)題18183.當(dāng)波長(zhǎng)為3000的光照射在某金屬表面時(shí)，光電子的能量范圍從0到4.0?1019J。在做上述光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)遏止電壓是多大此金屬的紅限頻率是多大[解]由Einstien光電效應(yīng)方程??02max21????hmv2max2max02121mvhcmvhh???????19191910626.2100.410626.6?????????紅限頻率Hz1097.3140???遏止電壓滿足aUJ100.421192maxa????m

2、veU所以V5.2106.1100.41919aa???????eeUU184.習(xí)題184圖中所示為一次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中得出的遏止電壓隨入射光頻率變化的實(shí)驗(yàn)曲線。(1)求證對(duì)不同的金屬材料，AB線的斜率相同；(2)由圖上數(shù)據(jù)求出普朗克常量h的值。[解](1)由Einstien光電效應(yīng)方程得即AhUe???aeAehU???a僅A與金屬材料有關(guān)，故斜率與材料無(wú)關(guān)。eh(2)??sV100.4100.50.100.21514???????eh

3、所以sJ104.6106.1100.4341915??????????h185.波長(zhǎng)為?的單色光照射某金屬M(fèi)表面產(chǎn)生光電效應(yīng)發(fā)射的光電子(電量絕對(duì)值為e質(zhì)量為m)經(jīng)狹縫s后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均?電子M?B習(xí)題185圖0020.1????????20.120.100???????cc反沖電子動(dòng)能??MeV1.020.11100k??????????????hhE188.氫原子光譜的巴耳末線系中，有一光譜線的波長(zhǎng)為4340，試求：(1

4、)與這一譜線相應(yīng)的光子能量為多少電子伏特(2)該譜線是氫原子由能級(jí)En躍遷到Ek產(chǎn)生的，n和k各等于多少(3)若有大量氫原子處于能級(jí)為E5的激發(fā)態(tài)，最多可以發(fā)射幾個(gè)線系共幾條譜線請(qǐng)?jiān)跉湓幽芗?jí)圖中表示出來(lái)，并指明波長(zhǎng)最短的是哪一條譜線。[解](1)??chh?eV86.2J1058.4434010988.11915???????(2)86.21416.131136.1222?????????????????nnkh?因此n=5k=2(3

5、)共四個(gè)線系：賴曼系、巴耳末系、帕邢系、布喇開系。共十條譜線。波長(zhǎng)最短的是從n=5到n=1躍遷發(fā)射的譜線。189.以動(dòng)能為12.5eV的電子通過(guò)碰撞使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，最高能激發(fā)到哪一級(jí)？當(dāng)其回到基態(tài)時(shí)能產(chǎn)生那些譜線？求出其波長(zhǎng)（已知普朗克常量h=6.6310?34Js，基本電荷e=1.6010?19C）。解：根據(jù)氫原子的能量公式，電子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間進(jìn)行躍遷時(shí)所需要的能量為當(dāng)k=3時(shí)，?????????2211136.1kE?0

6、9.12?E?當(dāng)k=4時(shí)，，電子所擁有的動(dòng)能最多只能將處于基態(tài)的氫原子激5.1275.12??E?發(fā)到k=3的能級(jí)上。當(dāng)電子從k=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，可發(fā)出三條不同的譜線，這就是從k=3的定態(tài)到k=2的定態(tài)，從k=2的定態(tài)到基態(tài)和從k=3的定態(tài)直接躍遷到基態(tài)。三種躍遷所發(fā)射的譜線，由巴耳末公式得得7122111.09710()23?????1116571?????得7222111.09710()12?????2211217?????