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文档简介

量子物理复习光电效应玻尔理论德布罗意物质波爱因斯坦光电效应方程按照光量子假设,光是一束以光速c运动的粒子流─光子流。每个光子的能量ε=h如果电子吸收了一个能量足够大的光子,就能克服金属材料的逸出功,跃出成为光电子。一、光电效应:截止频率遏止电压例1、在铝中移出一个电子需要4.2eV的能量,波长为200nm的光射到其表面,求:1、光电子的最大动能2、遏制电压3、铝的截至波长解:hc=12.4keV·Å二、玻尔理论1、三点假设2、库仑力=向心力角动量量子化条件可得注意10各谱线系及频率计算20单位换算玻尔量子论用于氢原子计算:由2.已知电子在垂直于均匀磁场的平面内运动,设电子的运动满足玻尔量子化条件,求电子轨道的半径rn=?解:设轨道半径为rn,电子运动速度为v.则由

(n=1,2,3……)

洛伦兹力=向心力角动量量子化条件54321n解:-13.6+13.06=-0.54例3.处于基态的氢原子吸收13.06eV的能量后可激发到n=?的能级,当它跃迁回到基态时,可能辐射的光谱线有几条?Enn=5-13.6=-0.54n2而En=E1/n2即E1=Enn2三、德布罗意物质波(1)不考虑相对论效应时:E、m、p

的关系:(2)考虑相对论效应时:E、m、p

的关系:

实物粒子具有波粒二象性4.能量为15eV的光子,被处于基态的氢原子吸收,使氢原子电离发射一个光电子,求此光电子的德布罗意波长。氢原子能级基态-13.6V,电离态0,故氢原子吸收了13.6eV能量。记辐射光电子波长为λ,动量p,能量又由能量守恒得(单位eV)例5电子与光子各具有=2.0Å。它们的动量、总能量各等于多少?电子的动能等于多少?解:电子与光子的动量均为:总能量问题:为何

电子动能(非相对论性)“相速度”“群速度”1、某金属产生光电效应的红限为,当用频率为

的单色光照射该金属时,从金属中逸出的光电子(质量为m)的德布罗意波长多大。解:

2、实验发现基态氢原子可以吸收能量为12.75eV的光子。(1)氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级?(2)受激发的氢原子向低能级跃迁时,可能发出哪几条谱线?请定性画出能级图,并将这些跃迁画在能级图上。解:跃迁假设3.以波长的单色光照射某一金属,产生的光电子的最大动能,求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少?

解:设能使该金属产生光电效应的单色光最大波长为由

可得

又按题意:

=612nm4.当照射光的波长从4000Å变到3000Å时,对同一金属,

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