年級

問題的種類

物理 高中

請問第19題~

◎混合題或非選擇題 TARD 17~20題為題組 FO 1925 年的諾貝爾物理學獎頒給法蘭克與古斯塔夫·赫茲兩人,以褒揚兩人的實驗成 果,對量子物理作出重大的貢獻。(古斯塔夫·赫茲是電磁波存在證實者赫茲的姪子) 以下是有關法蘭克-赫茲實驗的介紹:如圖(一)所示,真空管內有汞蒸汽,管中陰極 C 與柵極 G 之間加有可以連續調整的正向電壓V,使由加熱燈絲所發出的電子,經此電場加 速而獲得動能。但在柵極G 與板極P之間則有一甚小的反向電壓 V.,使透出柵極的電子減 速。安培計 @ 用以偵測抵達板極的電子流大小,電壓V 由零開始增加,並同時記錄安培計 所顯示的電流,所得電流對電壓的關係曲線,如圖二所示。 由圖(二)可看出,電壓V 由零開始增加時,電流隨之增大,但電壓增至4.9 伏特時,電流 卻突然下降。當電壓V 續增時,電流恢復增加,但當電壓續增至 9.8 伏特時,電流又再突 降。像這樣電壓V 每增加 4.9 伏特,電流就會再突降,同樣的情形重複出現。 在後來的實驗中,發現電壓V未達 4.9 伏特以前,真空管中的汞蒸汽所輻射光譜中,沒 有出現任何亮線,但當電壓V 達到或超過 4.9 伏特以後,光譜中就會出現波長為 253.7 奈米 的亮線。根據上文敘述,回答下列問題: 燈絲 汞蒸汽 BCLDB O 46 C G P 99170 (A) ACTION ww 非 圖(一) 第 18 單元 原子結構與原子核 283 4:9 200 EM 100- 5 10 電壓(伏特) 圖国际 2537 /12400 10148 22520 電 300 17. 波長為 253.7 奈米的光子,其能量約為 下列有關法蘭克-赫茲實驗的敘述,哪些正確?(多選) 9 1240 49 電子伏特。 2537 (A)汞原子基態時的能量為-4.9 電子伏特 可是內建推理 (B)當電壓V增至或超過 14.7 伏特時,電子有三次機會將汞原子激發 ev (2)汞原子第一受激態與基態之間的能階差約為 4.9 電子伏特 D法蘭克-赫茲的實驗證實汞原子定態的存在,並提供一種測量原子能階差的方法 15 (E)法蘭克-赫茲的實驗中,汞原子因被電場加速而躍遷 當電壓V 為 10 伏特時,抵達柵極G的電子,其能量可能為何?(多選) (A) 10 電子伏特 Wint (B) 9.8 電子伏特 (C) 5.1 電子伏特 (D) 4.9 電子伏特 (5) 0.2 電子伏特 (F) 0 20. 寫出兩種方法,可將基態的原子激發至受激態。 將加速设的电子跟原子碰撞 光照射原子 10-4-9 = 5 ) 10-4-9x2=0-2 10-0=10

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