问题 计算题

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EnE1E1=-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

题目分析:(1)氢原子n=2能级的能量值

E2E1=-3.4 eV

发出光子的能量

E2E1=10.2 eV=1.632×10-18 J.

(2)锌板的逸出功

WJ=5.35×10-19 J

由光电效应方程EkW=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

pekg·m/s=1.41×10-24 kg·m/s

由德布罗意关系λλ=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

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