Question

4．強激光的出現(xiàn)豐富了人們對光電效應的認識．用強激光照射金屬時，由了其光子密度極大，一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應．氫原子的能級如圖所示，一群氫原子受激發(fā)后處于n=3能級．當它們向基態(tài)躍遷時，輻射的光照射光電管陰極K，假設電子在極短時間內吸收兩個光子形成光電效應．實驗測得其遏止電壓為10.92V．求：
（1）氫原子從n=3能級向基態(tài)躍遷，輻射光子的能量；
（2）逸出光電子的最大初動能E${\;}_{{K}_{初}}$；
（3）寫出該光電管雙光子光電效應方程，并求出逸出功．

Answer 1

分析 輻射光子的能量等于兩能級間的能級差，根據(jù)遏止電壓，結合E_km=eU_C求出最大初動能．根據(jù)光電效應方程求出逸出功．

解答 解：（1）氫原子從n=3能級向基態(tài)躍遷，輻射光子的能量為：
hv=E₃-E₁=-1.51+13.6eV=12.09eV．
（2）逸出光電子的最大初動能為：
E_k初=eU_C=10.92eV．
（3）根據(jù)光電效應方程得：
W₀=hv-E_k初=12.09-10.92eV=1.17eV．
答：（1）輻射的光子能量為12.09eV．
（2）逸出光電子的最大初動能為10.92eV．
（3）逸出功為1.17eV．

點評 解決本題的關鍵知道能級間躍遷滿足的規(guī)律、遏止電壓和最大初動能的關系，以及掌握光電效應方程，基礎題．