场的量子性玻尔理论作业答案.docx

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1、场的量子性玻尔理论作业答案一、选择题l. A hrIlC解：红限频率与红限波长满足关系式人，0=丁二。队，即4二一厂4必才能发生光电效应，所以人必须满足4W匹必2.1 B he解= , 2 = 1.24 ,所以包=且=1.2A) A) 3.1 C 解：可见光的频率应大于金属材料的红限频率,才会发生光电效应。这些金属的红限频 率由% = A可以得到：-19 s。/ i匕乂坳=6 .X=10 86 x 10 (Hz)0.0.5 x 1U_ -19 把)6.63 x 10-34_ -19- 6.63 x IO-343.9x1.6x10 19例 6.63 x IO-34_ -19 把)6.63 x 1

2、0-34_ -19- 6.63 x IO-343.9x1.6x10 19例 6.63 x IO-34=12.07 xlO14 (Hz)= 4.59x10他)= 9.41 x 10,4 (Hz)可见应选艳B 解：光的强度/二Mn，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 -不变，增大光强/,则光子数N增加，光电子数也随之增加，电流，也增加，截止电压与 频率有关，因之不变。所以选B. A 解：激发态的能量= E, + AE = -1.36 +10.19 = -3.41 (eV)发射出的光子能量为 s = En-E = -3.41-(-0.85) = 2.56(eV). C 解：

3、从 =3至ij = 1辐射光子的能量为版二E3 - Ex,h动量大小为p光= Ahvc所以，反冲速度为V =物看-13.6x(-l)1.67 x1()-27 x3x10*=4 (m-s-1)氢原子辐射光子前后动量守恒，有0 = 光一 氢，P4 = 光，二、填空题.金属的遏止电压为|U/=2J V,红限频率为0=4.0X1Q14 HzoF4 0 x 1O-19解：遏止电压为|=2 =4.: i：19=2.5(V)e1.6x 10由光电效应方程/zv = 0% + Ek,”，得红限频率4x1Q196.63 x1c)-344x1Q196.63 x1c)-34= 4.0x10I4(Hz)小几=_生=3

4、x108h A h 3(X) x 1() -91 .当入射光的波长为3.82X 103印时,其遏止电压变为1.43伏。(e = 1.60X10-I9C, h = 6.63 X 1034J-s).夹角0二n 时.光子的频率减少得最多；当0:0 时.光子的频率保持不变。2 . (1)从 =4 的能级跃迁到 =1 的能级时发射 的光子的波长最短；(2)从:4 的能级跃迁到:3 的能级时所 发射的光子的频率最小。3 .光子能量是2.55 eV.它是电子从的能级到二2 的能级的跃迁。4 .可激发到二5 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.解：(1)由得U( = hv/e

5、-A/e3 分d|/dv = /?/e (恒量)由此可知，对不同金属，曲线的斜率相同.3分c, 八2.0-02)h = etgO = e(10.0-5.0)xl014=6.4X 10 34 J-sMl(V)1 .解：令?、V/和小、/分别为入射与散射光子的动量和频率，内为反冲电子的动量(如图).因 散射线与入射线垂直，散射角。=九/2,因此可求得散射X射 线的波长/ 。T = 2 + (1-cos(p) = 0.724 (A)2 分tnec(1)根据能量守恒定律mcc2 + hv = hv + me2且Ek = me2 -mec2得 Ek =hv-hv, = hcQC - 2)7(2) = 9.42X 10 17 J4 分(2)根据动量守恒定律 = + mv则mv =+ p 2 = (h/A)2 +(h/r)2mu J(/团2+(力/)2 Jl + ./zT)?O = C OS_1 ,= 44.0 04 分Jl+(2/T)22 .解：(1) hv = hc/A=2.S6 eV .2 分(2)由于此谱线是巴耳末线系，其左=22分Ek =/22 = 3.4 eV iE =-13.6 eV)E“ = EJ n2 = EK + hv一一=5.4 分、Ek + h v(3)可发射四个线系，共有10条谱线.2分见图I分波长最短的是由 二5跃迁到 =1的谱线.1分