Question

铝的逸出功是4.2eV．已知氢原子的基态能量值是-13.6ev，其能级公式是En=E1n2．现在用氢原子从第二能级跃迁到

Answer 1

解题思路：（1）根据爱因斯坦光电效应方程，结合跃迁时释放能量，求解光电子的最大初动能；

（2）光电子动能减小到时，反向电压即遏制电压，根据动能定理求解遏制电压；

（3）逸出功W₀=hγ_c，求出铝的截止频率γ_c．

（1）由公式E_n=

E1

n2．可知，第二能级E₂=

E1

4=-3.4eV；

则氢原子从第二能级跃迁到基态时释放出的光子能量为△E=-3.4-（-13.6）=10.2eV；

根据爱因斯坦光电效应方程得：光电子的最大初动能为E_k=hγ-W₀=10.2-4.2=6×1.6×10^-19=9.6×10^-19J

（2）根据动能定理得到：遏止电压U_c=

Ekm

e=[6eV/e]V=6V

（3）当光电子逸出时的动能为零时，再减小照射光的频率便不能发生光电效应了，

截止频率γ_C=

W0

h=

9.6×10−19

6.63×10−34Hz=1.45×10¹⁵Hz．

答：（1）光电子的最大初动能为9.6×10^-19J；

（2）遏制电压约为6eV；

（3）铝的截止频率1.45×10¹⁵Hz．

点评：

本题考点： 爱因斯坦光电效应方程．

考点点评： 本题是光电效应规律的应用问题，首先要对光电效应四大规律要理解，抓住与经典理论的区别进行记忆．