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高中 | 光电效应题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-5
第十七章 波粒二象性
17.2 光的粒子性
光电效应
氢原子能级图如图所示,$a$、$b$、$c$分别表示原子在不同能级之间的三种跃迁途径,设在三种跃迁过程中,向外辐射的电磁波波长分别为$\lambda_{a}$、$\lambda_{b}$、$\lambda_{c}$。
当氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,该氢原子$(\quad\ \ \ \ )$。
放出光子,核外电子的动能增加
","放出光子,核外电子的动能减少
","吸收光子,核外电子的动能增加
","吸收光子,核外电子的动能减少
"]当氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,从高能级跃迁到低能级,氢原子的能量减小,放出光子;根据库仑力提供向心力得$k\dfrac{e^{2}}{r^{2}}=m\dfrac{v^{2}}{r}$
可得核外电子的动能为$\dfrac{1}{2}mv^{2}=\dfrac{ke^{2}}{2r}$
可知氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,核外电子的动能增加。
故选:$\rm A$。
三种跃迁所辐射出的电磁波中,波长最长的是$(\quad\ \ \ \ )$。
$\\lambda_{a}$
","$\\lambda_{b}$
","$\\lambda_{c}$
"]由跃迁途径可知,三种跃迁过程中,$c$对应的能量差最小,辐射的光子能量最小,根据$\varepsilon=h\nu=h\dfrac{c}{\lambda}$
可知三种跃迁所辐射出的电磁波中,波长最长的是$\lambda c$。
故选:$\rm C$。
若$a$跃迁中辐射出的光子能使某金属发生光电效应,且光电子的最大初动能为$0.4\;\rm eV$,则该金属的逸出功$W=$ $\;\rm eV$。
$a$跃迁中辐射出的光子能量为$h\nu_{a}=E_{2}-E_{1}=10.2\;\rm eV$
若$a$跃迁中辐射出的光子能使某金属发生光电效应,且光电子的最大初动能为$0.4\;\rm eV$,根据光电效应方程可得$E_{k}=h\nu_{a}-W$
可得该金属的逸出功$W=h\nu_{a}-E_{k}=10.2\;\rm eV-0.4\;\rm eV=9.8\;\rm eV$
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