7场的量子性波尔理论要点

1、_34No7场的量子性玻尔理论一、选择题1.已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应， 金属逸出需作功eU0），则此单色光的波长扎必须满足:若此金属的逸出电势是 U 0（使电子从A (A) Z heeU。(D)八譽he解：红限频率与红限波长满足关系式hehv0= =eU0,r人0eU。几兰扎0才能发生光电效应，所以he入必须满足A0 ，所以 扎。z=1.23.以下一些材料的功函数铍3.9 eV今要制造能在可见光 材料中应选（逸出功）为钯5.0 eV铯1.9 eV钨-4.5 eV（频率范围为3.9X 1014 Hz - 7.5 X 1014Hz）下工作的光电管，在这些C (A)钨(B)钯(C)

2、铯(D)铍解：可见光的频率应大于金属材料的红限频率h0,才会发生光电效应。这些金属的红限频率由hv0 =A可以得到:-494.5 咒 1.6 咒 100(铍)6.63X1045.0天1.6咒106.63M041.9X1.6X106.633.9 X1.6勺0-4949-49叫（铯）0(钨)权0（钯）= 10.86 x1014(Hz)14=12.07X10 (Hz)= 4.59X1014(Hz)6.63X1014= 9.41 X 10 (Hz)可见应选铯然后保4.以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示。持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示

3、，满足题意的 图是21 O(D)解：光的强度l=Nhv,其中N为单位时间内通过垂直于光线的单位面积的光子数。保持频 率V不变，增大光强I，则光子数N增加，光电子数也随之增加，电流i也增加，截止电压与频率有关，因之不变。所以选BO(A)*UO(C)5.氢原子从能量为-0.85eV的状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为10.19eV的状态时，所发射的光子的能量为A (A) 2.56eV(B) 3.41eV(C) 4.25eV(D) 9.95eV解：激发态的能量发射出的光子能量为En =巳 +AE =-1.36 +10.19 = -3.41(eV) g =En - E =-3.41 -(-

4、0.85) =2.56( eV)6.假定氢原子原来是静止的, 度大约为亠-1C (A) 10m s则氢原子从n=3的激发态直接通过辐射跃迁到基态的反冲速-1(B) 100 m s -27(氢原子的质量 m=1.67X 10 kg)解：从n = 3到n = 1辐射光子的能量为hv-1(C) 4 ms-1(D) 400 m s洛-Ei,7曰I亠hhv动量大小为 p光=,h c氢原子辐射光子前后动量守恒，有所以，反冲速度为V = P氢m氢P光P氢,P氢P光，1-13.6 x( -1)o738 =4 (msJ)1.67心0 X3X108-91.当波长为 300nm (1nm =10 m)二、填空题的光

5、照射在某金属表面时，光电子的动能范围为 0 - 4.0X 10-19J。此金属的遏止电压为|Ua| = 2.5 V,红限频率为 V0 = 4.0X 1014 Hz。(普朗克常量 h = 6.63 X 10-34J s,基本电荷 e =1.6 x 1019C)解：遏止电压为|Ua|=e=：6咒109=2.5(V)1.6x10由光电效应方程 hv= hVo +Ekm，得红限频率hv Ekm 坯 _ h3咒104咒104.0冥。哄缶)A h 300 x106.63x102.某光电管阴极对于A= 4910 ?的入射光，发射光电子的遏止电压为0.71伏。当入射光的波长为 3.82 X 103?时,其遏止

6、电压变为 1.43伏。(e = 1.60X 10-19C,h = 6.63x 1034Js)3.康普顿散射中，当出射光子与入射光子方向成夹角 多；当0 =0 时，光子的频率保持不变。日=n 时，光子的频率减少得最4.氢原子的部分能级跃迁示意如图。在这些能级跃迁中从n =4的能级跃迁到射的光子的波长最短；从n =4的能级跃迁到发射的光子的频率最小。3的能级时所n =的能级时发5.氢原子从能级为-0.85eV的状态跃迁到能级为-3.4eV的状态时，所发射的光子能量是 2.55 eV,它是电子从n = 4的能级到n = 2的能级的跃迁。6.处于基态的氢原子吸收了 13.06eV的能量后，可激发到 n

7、=_5的能级。当它跃迁回到基态时，可能辐射的光谱 线有 10 条。三、计算题1.图中所示为在一次光电效应实验中得出的曲线求证：对不同材料的金属，AB线的斜率相同.由图上数据求出普朗克恒量h.(基本电荷 e =1.60 X 10-19 C)解: (1)由eu an=3n=2n=1|Ua (V)2.o=hv A1.0Ua0=hv/e-A/en=5n=4必；v(x 1014 Hz)5. 10.0 AdUa/dv=h/e (恒量)由此可知，对不同金属，曲线的斜率相同.C2.0-0h = etg 0 = e祠(10.0-5.0)x1014-34=6.4 X 10 J- s2.设康普顿效应中入射 X射线(

8、伦琴射线)的波长入=0.700 ?，散射的X射线与入射的X射线垂直，求：反冲电子的动能 Ek.反冲电子运动的方向与入射的X射线之间的夹角6.(普朗克常量h =6.63X 10-34 Js,电子静止质量 me=9.11X 10-31 kg)解：令p、谕p、V分别为入射与散射光子的动量和频率，mS为反冲电子的动量(如图).因散射线与入射线垂直，散射角52，因此可求得散射X射线的波长h(1 -co s) =0 .7 2(A) meC根据能量守恒定律2 2mec + hv = hv + mc1-2 2Ek =mc -meC-179.42 X 10 JEk =hv-hv=hc(A-A)/(AA)= 根据动量守恒定律p = p + mvmv = J P2cosTmv+ p J(h/A)2 +(h/汀)2h/A1J1 + (a / a )23.日=cos4 J=44.0J1 +(k/ 打)2氢原子光谱的巴耳末线系中，有一光谱线的波长为(1)与这一谱线相应的光子能量为多少电子伏特？ 该谱线是氢原子由能级En跃迁到能级Ek产生的，(3)最高能级为E5的大量氢原子，最多可以发射几个线系，共几条谱线?4340 ?，试求:n和k各为多少?请在氢原子能级图中表示出来，并说明波长最短的是哪一条谱线.解:hv = he/ A =2