Question

高二物理。高手求解

高手求解，若一束细光的功率为0。6瓦，该束光的频率跟氢原子核外电子由第三轨道跃迁到第二轨道时发射的光的频率相同，则该束光每米内的光子数是 ，答案是P=NE/C P是普朗克常数我知道，C是光速我知道，E是神马，跃迁能量？ 求详细计算过程！

Answer 1

光的功率是　P＝0.6瓦，光的频率是 f ，普朗克常数是 h （不会用符号P的），则
h f ＝E3－E2　（对应氢原子核外电子由第三轨道跃迁到第二轨道时放出的光子能量）
光在长度是　L＝1米　的距离中传播所用的时间是 t＝L / C
则在这1米范围内的光子总能量是　E＝P* t＝N*h f 　，N是总的光子数
所以所求光子数是　N＝P*t /（h f）＝PL /（h f C）＝PL / [ (E3－E2) C ]
上式中，L＝1米，P＝0.6瓦，E3－E2是对应氢原子跃迁放出的能量，C是光速

对照你所给的那个答案：我也不知各个符号的含义。

追问

谢谢，题目中没给所有的参数，只给了功率和普朗克常数，和光速，连跃迁能量是多少都没有给。。。

追答

已知条件够了的。
氢原子的能级是　En＝－13.6 / n^2 eV
n＝3时，E3＝－13.6 / 3^2＝－1.51 eV
n＝2时，E2＝－13.6 / 2^2＝－3.4 eV
氢原子从n＝3 跃迁到 n＝2，辐射的光子频率是 f ，光子的能量是　E3－E2
即　h f ＝E3－E2＝（－1.51eV）－（－3.4eV）＝1.89 eV＝1.89*1.6*10^(-19)焦耳＝3.024*10^(-19)焦耳　，h是普朗克常数
所以，将各数据代入我得到的结果表达式中，得 该束光每米内的光子数是
N＝PL / [ (E3－E2) C ]＝0.6*1 / [ 3.024*10^(-19)*3*10^8 ]＝6.6*10^9 个　。

注：因为这束光的频率等于氢原子从第三能级跃迁到第二能级放出光子的频率，所以每个光子的能量是　h f ＝E3－E2　。

Answer 2

普朗克常量不是h吗？E是氢原子基态能量大概是13.6eV，hf=E(1/2^2-1/3^2)=5E/36
P*t=N*hf (P是功率，t=L/c),可解

Answer 3

我给你提供一种解法，这只是我自己的看法，可以算出具体数据，近作参考，见插图

追问

你这个知识什么时候学的，，，，我怎么高二的竞赛题都有。。。。

追答

选修3-5 波尔理论hv=E3-E2，以及光子的理论
必修2 功的知识，功率的知识

Answer 4

这1米范围内的光子总能量是　E＝P* t＝N*h f 　，N是总的光子数
所以所求光子数是　N＝P*t /（h f）＝PL /（h f C）＝PL / [ (E3－E2) C ]
上式中，L＝1米，P＝0.6瓦，E3－E2是对应氢原子跃迁放出的能量，C是光速