- 爱因斯坦光电效应方程
- 共264题
40瓦的白炽灯,有5%的能量转化为可见光。设所发射的可见光的平均波长为580nm,那么该白炽灯每秒种辐射可见光的光子数为________________个。普朗克常量h=6.63×10-34
正确答案
5.8×1018
略
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.
正确答案
7eV
试题分析:根据光电效应方程可得逸出功,而
,解得
,逸出功是一定的,所以当逸出最大动能为4eV时,入射光子的能量为
点评:金属的逸出功是不变的,且逸出功是电子逃逸出来所克服引力做功的最小值.
一群氢原子处于量子数n=4的能级状态,氢原子的能级图如图所示,则:
(1)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(2)用(1)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
正确答案
(1)2.55eV (2)铯;0.65eV
试题分析:(1)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为E=E4-E2,代入数据得E=2.55eV
(2)E只大于铯的逸出功,故光子只有照射铯金属上时才能发生光电效应。根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为Ekm=E-W
代入数据得,Ekm=0.65eV(或1.0×10-19J)
点评:正确根据氢原子的能级公式和跃迁进行有关问题的计算,是原子物理部分的重点知识,要注意加强训练.
如图所示,A、B为两平行金属板,板间电压为5v,用波长为和2
的单色光照射B板时,逸出的光电子的最大初动能分别为30ev和10ev.
(1)B金属板的逸出功W为多少电子伏特?
(2)从B板逸出的最大初动能为30ev的所有光电子,因初速度方向不同到达A板的动能是否相同,若相同,为多少?若不同,说明理由?
正确答案
(1)(2)相同
试题分析:(1)
(2)相同, ,
,
点评:本题比较简单,但是涉及物理量比较多,在应用公式的同时要理清物理量之间的关系.
一光电管的阴极用极限波长λ0="5" 000×10-8 m的钠制成.用波长λ="3" 000×10-8 m的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差U="2.1" V,光电流的饱和值I="0.56" μA.
(1)求每秒内由K极发射的电子数;
(2)求电子到达A极时的最大动能;
(3)如果电势差U不变,而照射光的强度增到原值的3倍,此时电子到达A极时的最大动能是多大?(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子电荷量e=1.60×10-19 C,真空中的光速c=3.00×108 m/s)
正确答案
(1)3.5×1015 (2)3.38×10-19 J (3)3.38×10-19 J
(1)根据电流代入数据得n=3.5×1015.
(2)根据爱因斯坦的光电效应方程:Ek=hν-W,得W=hν0,所以代入数据计算得:Ek=3.38×10-19 J.
(3)因为最大初动能只与逸出功和入射光的频率有关,与其他条件无关,所以即使照射光的强度增到原值的3倍,此时电子到达A极时的最大动能仍然是3.38×10-19 J.
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