AP物理2:光子和光子能量
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例子问题
问题4:量子力学原理
物理学家试图通过实验找到一种金属的功函数，然后将实验值与一系列已知值进行比较，从而确定这种金属的性质。如果物理学家用频率
可能的答案:
正确答案:
解释：
为了确定金属的功函数，我们可以从计算电子的速度动能开始。
然后，将焦耳转换为电子伏:
接下来，我们将根据下面的公式，利用光的频率计算光的能量:
然后，我们可以把这个能量转换成电子伏:
最后，我们可以用功函数的方程
例子问题1:量子力学原理
原子跃迁发生于
可能的答案:
正确答案:
解释：
第二激发态之间的能量差
因为能量差是以电子伏为单位的，所以它们需要转换成焦耳。另一个方便的公式是注意到since
例子问题6:量子力学原理
电子有可能被光从金属板中喷射出来。光的下列哪一种性质可以解释这种现象?
可能的答案:
速度
振幅
强度
频率
电力
正确答案:
频率
解释：
电子从金属中弹射出来的现象称为光电效应。事实上，这是一个关键的发现，导致接受光的粒子性质，因为光的波动性质不能解释这一发现。
让科学家们发现这一点的关键是，从金属中喷射出的电子的速度取决于光的颜色。光的强度对电子被抛出的速度没有影响。
作为发展这一理论的一部分，科学家们将光的单个离散粒子称为光子。为了从金属中弹出电子，单个光子需要有足够的能量。光的强度(具有更大的波幅)代表了光子以更大的速率撞击金属的情况。但是，在这种情况下，光子的单个能量可能太低，因此强度不是这里的关键属性。相反，更高频率的光可以让每个光子拥有更大的能量——足以把金属的电子撞掉。此外，随着光频率的增加，单个光子的能量增加，被喷射电子的动能也增加。光子能量的表达式如下。
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