11.氫原子處于基態(tài)時(shí),原子的能量為E1,處于n=2的激發(fā)態(tài)時(shí),原子的能量為E2,處于n=3的激發(fā)態(tài)時(shí),原子的能量為E3,一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到n=1的基態(tài)時(shí),可能向外輻射3種不同頻率的光子.已知普朗克常量為h,光在真空中傳播的速度為c,這幾種不同頻率的光子中最短波長(zhǎng)是$\frac{hc}{{E}_{3}-{E}_{1}}$,若用該光子去照射某種金屬,恰能產(chǎn)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功是E3-E1

分析 根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式${C}_{n}^{2}$求出激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),可能向外輻射光子的種數(shù).輻射光子能量越大,頻率越大,波長(zhǎng)越短,根據(jù)$△E=h\frac{c}{λ}$求出最短波長(zhǎng).根據(jù)光電效應(yīng)的條件求出金屬的逸出功.

解答 解:因?yàn)?{C}_{3}^{2}$=3,一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到n=1的基態(tài)時(shí),可能向外輻3種不同頻率的光子.
從第3能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射的光子能量最大,波長(zhǎng)最短,有:${E}_{3}-{E}_{1}=h\frac{c}{λ}$,解得$λ=\frac{hc}{{E}_{3}-{E}_{1}}$.
當(dāng)入射光子的能量大于逸出功時(shí),可以發(fā)生光電效應(yīng),所以W0=E3-E1
故答案為:3,$\frac{hc}{{E}_{3}-{E}_{1}}$,E3-E1

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握輻射光子的能量與能級(jí)差的關(guān)系,以及掌握光電效應(yīng)的條件.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.2013年12月2日,我國(guó)探月衛(wèi)星“嫦娥三號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,飛行軌道示意圖如圖所示.“嫦娥三號(hào)”從地面發(fā)射后奔向月球,先在軌道Ⅰ上運(yùn)行,在P點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,Q為軌道Ⅱ上的近月點(diǎn),則有關(guān)“嫦娥三號(hào)”下列說(shuō)法正確的是( 。
A.由于軌道Ⅱ與軌道Ⅰ都是繞月球運(yùn)行,因此“嫦娥三號(hào)”在兩軌道上運(yùn)行具有相同的周期
B.“嫦娥三號(hào)”從P到Q的過(guò)程中月球的萬(wàn)有引力做正功,速率不斷增大
C.由于“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P的速度,因此在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)P的加速度也小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P的加速度
D.由于均繞月球運(yùn)行,“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上具有相同的機(jī)械能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),讓兩個(gè)小球A和小球B,緊貼圓錐筒內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A.A球的線速度一定大于B球的線速度
B.A球的角速度一定大于B球的角速度
C.A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度
D.A球?qū)ν脖诘膲毫σ欢ǖ扔贐球?qū)ν脖诘膲毫?/td>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.海軍進(jìn)行登陸演練,如圖所示,假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位巨大,只能停錨在離海岸登陸點(diǎn)s=1.1km處.登陸隊(duì)員需要從較高的軍艦甲板上,利用繩索下滑到登陸快艇上再進(jìn)行登陸接近目標(biāo),若繩索兩端固定好后,繩索可以近似看成與豎直方向的夾角θ=37°的斜面.隊(duì)員甲由靜止開始勻加速滑到某最大速度,再以大小相等的加速度勻減速滑至快艇,速度剛好為零.已知軍艦甲板到快艇的豎直高度H=20m,在隊(duì)員甲開始下滑時(shí),隊(duì)員乙在甲板上同時(shí)開始向快艇平拋救生圈,第一個(gè)救生圈剛落到快艇,緊接著以相同的初速度拋第二個(gè),第二個(gè)救生圈剛好與甲隊(duì)員同時(shí)抵達(dá)快艇.重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(人、救生圈和快艇均可視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力).問(wèn):
(1)救生圈被拋出時(shí)的初速度v0是多大?
(2)隊(duì)員甲在何處速度最大?最大速度vm是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.新安江水電站是建國(guó)后第一座自己設(shè)計(jì)、自制設(shè)備、自己建設(shè)的大型水力發(fā)電站,如圖所示.若該水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)的輸出電壓恒定,它發(fā)出的電壓通過(guò)電站附近的升壓變壓器升壓,然后用輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處村寨附近的降壓變壓器.經(jīng)降壓變壓器降壓后,再用線路接到各用戶.設(shè)兩變壓器都是理想變壓器,那么在用電高峰期,白熾燈不夠亮,但用電總功率增加,這是( 。
A.升壓變壓器的副線圈的電壓變大B.高壓輸電線路的電壓損失變大
C.降壓變壓器的副線圈的電壓變大D.降壓變壓器的副線圈的電壓變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖是街頭變壓器通過(guò)降壓給用戶供電的示意圖.變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓,不會(huì)有很大的波動(dòng).輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶,輸電線的電阻用R0表示,變阻器R表示用戶用電器的總電阻,當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P向下移時(shí)(  )
A.相當(dāng)于在減少用電器的數(shù)目
B.A1表的示數(shù)隨A2表的示數(shù)的增大而增大
C.V1表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)的增大而增大
D.變壓器的輸入功率在增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示,+Q和-Q為等量異種電荷,MN是兩電荷連線的中垂線,現(xiàn)有一個(gè)帶電粒子從M點(diǎn)以一定的初速度v0射入電場(chǎng),圖中實(shí)線為開始時(shí)的一段軌跡,不考慮粒子的重力和空氣阻力,則粒子在飛越該電場(chǎng)的過(guò)程中( 。
A.該粒子的機(jī)械能總量保持不變
B.該粒子的動(dòng)能先增大后減小
C.該粒子的電勢(shì)能先增大后減小
D.該粒子飛離電場(chǎng)后,速率大小仍為v0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.在圓軌道上運(yùn)行的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,到地面距離等于地球半徑,地面處的重力加速度為g,則( 。
A.衛(wèi)星的線速度為$\sqrt{2Rg}$B.衛(wèi)星的周期為$4π\(zhòng)sqrt{\frac{2R}{g}}$
C.衛(wèi)星的加速度為$\frac{g}{2}$D.衛(wèi)星運(yùn)行的角速度為$\frac{1}{4}\sqrt{\frac{2g}{R}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.下列物體中,機(jī)械能守恒的是(空氣阻力均不計(jì))( 。
A.正在升空的熱氣球B.被勻速向上吊起的集裝箱
C.光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體D.斜拋出去在空中運(yùn)動(dòng)的鉛球

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