Question

【題目】氫原子從－3.4eV的能級躍遷到－0.85eV的能級時，是發(fā)射還是吸收光子？這種光子的波長是多少（計算結(jié)果取一位有效數(shù)字）？圖中光電管用金屬材料銫制成，電路中定值電阻R0＝0.75Ω，電源電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.25Ω，圖中電路在D點交叉，但不相連．R為變阻器，O是變阻器的中間抽頭，位于變阻器的正中央，P為滑動端．從變阻器的兩端點ab可測得其總阻值為14Ω．當用上述氫原子兩能級間躍遷而發(fā)射出來的光照射圖中的光電管，欲使電流計G中電流為零，變阻器aP間阻值應為多大？已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，金屬銫的逸出功為1.9eV．

Answer 1

【答案】(1) 吸收光子 (2) (3)

【解析】

原子的模型除軌道定態(tài)外，能級也是量子化．電子從-3.4eV的能級（低能級）躍遷到-0.85eV的能級（高能級）時，是吸收光子．由吸收的能量結(jié)合波長、頻率與波速的關系可求出波長．要使逸出的電子不能到達陽極，則光電管間存在電勢，從而算出變阻器間阻值．

（1）因氫原子是從低能級向高能級躍遷，故應是吸收光子．
（2）吸收能量為，

由與得；

（3）當光照射金屬時，逸出電子的最大初動能為，欲使電流計G中電流為零，則光電管的電勢左高右低，且電勢差等于0.65V．從電路圖可知：變阻器最大值與定值電阻串聯(lián)；

由，得．
那么．