问题
问答题
氢原子从-3.4eV的能级跃迁到-0.85eV的能级时，是发射还是吸收光子？这种光子的波长是多少（计算结果取一位有效数字）？图中光电管用金属材料铯制成，电路中定值电阻R0=0.75Ω，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.25Ω，图中电路在D点交叉，但不相连．R为变阻器，O是变阻器的中间抽头，位于变阻器的正中央，P为滑动端．变阻器的两端点ab总阻值为14Ω．当用上述氢原子两能级间跃迁而发射出来的光照射图中的光电管，欲使电流计G中电流为零，变阻器aP间阻值应为多大？已知普朗克常量h=6.63×10-34J•s，金属铯的逸出功为1.9eV．1eV=1.6×10-19J．
答案
（1）因氢原子是从低能级向高能级跃迁，故应是吸收光子．
（2）吸收能量为3.4eV-0.85eV=2.55eV
由E=hγ与λ=
得λ=c γ
=hc E
m=4.9×10-7m6.63×10-34×3×108 2.55×1.6×10-19
（3）当光照射金属时，逸出电子的最大初动能为EK=2.55eV-1.9eV=0.65eV
欲使电流计G中电流为零，则光电管的电势左高右低，且电势差等于0.65V．
从电路图可知：变阻器最大值与定值电阻R0串联．
由I=
=E R+r
A=0.1A1.5 0.25+0.75+14
U=IRaP
得RaP=
=U I
Ω=6.5Ω．0.65 0.1