Question

11．已知鋅板的極限波長(zhǎng)λ₀=372nm，氫原子的基態(tài)能量為-13.6eV，若氫原子的核外電子從量子數(shù)n=2躍遷到n=1時(shí)所發(fā)出的光子照射到該鋅板上，此時(shí)能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？若能，光電子的最大初動(dòng)能是多少電子伏？（真空中光速c=3×10⁸m/s，普朗克常量h=6.63×10^-34 J•s，電子電荷量e=1.6×10^-19 C）

Answer 1

分析 根據(jù)輻射光子的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差求出光子能量，結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生條件，再根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動(dòng)能．

解答 解：氫原子躍遷發(fā)出光子的能量為：
E=E₂-E₁=$\frac{{E}_{1}}{{2}^{2}}$-E₁=10.2 eV=1.63×10^-18 J
鋅板的逸出功為：W₀=h$\frac{c}{{λ}_{0}}$=$\frac{6.63×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}{372×1{0}^{-9}}$ J=5.3×10^-19 J
因E＞W(wǎng)₀，所以能發(fā)生光電效應(yīng)．  
由光電效應(yīng)方程E_k=E-W₀  
代入數(shù)據(jù)得：E_k=1.10×10^-18 J
答：能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能是1.10×10^-18 J．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷時(shí)輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，以及掌握光電效應(yīng)方程．