Question

（Ⅰ）分別用波長為λ和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為______．
（Ⅱ）一個運動的α粒子撞擊一個靜止的₇¹⁴N核，它們暫時形成一個復(fù)合核，隨即復(fù)合核迅速轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和另一個原子核．已知復(fù)合核發(fā)生轉(zhuǎn)化需要能量1.19MeV．
（1）寫出該過程的核反應(yīng)方程；
（2）要想發(fā)生上述核反應(yīng)，入射的α粒子的動能至少要多大？

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，分別列出光電子的最大初動能與金屬板的逸出功的關(guān)系，再聯(lián)立求解金屬板的逸出功．
（Ⅱ）（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式．
（2）α粒子撞擊₇¹⁴N核形成復(fù)合核過程，遵循動量守恒定律和能量守恒定律，根據(jù)兩大守恒列方程求解入射的α粒子的動能．
解答：解：（Ⅰ）設(shè)金屬板的逸出功為W，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得
        E_k1=h-W      ①
        E_k2=h-W   ②
又由題，E_k1：E_k2=1：2
聯(lián)立解得，W=
（Ⅱ）（1）該過程的核反應(yīng)方程為：He+N→H+O
（2）α粒子撞擊₇¹⁴N核形成復(fù)合核過程，遵循動量守恒定律，則有
   m₁v=（m₁+m₂）v
由能量守恒得到
  m₁v²-（m₁+m₂）v²=1.19MeV
聯(lián)立以上兩式，解得入射的α粒子的動能至少為m₁v²=1.53MeV．
故答案為：（Ⅰ）；（Ⅱ）（1）該過程的核反應(yīng)方程為：He+N→H+O；入射的α粒子的動能至少為1.53MeV．
點評：光子的能量為E=hγ=h．微觀粒子的碰撞過程遵守兩大守恒定律．基本題．