Question

6．圖甲為氫原子的能級(jí)圖，圖乙為某金屬在光的照射下，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能E_k與入射光頻率v的關(guān)系圖象．若氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)放出的光子剛好使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，普朗克常數(shù)h=6.63×10^-34J•s，1eV=1.6×10^-19J，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 由乙圖知普朗克常量h=-$\frac{E}{{v}_{0}}$
• B． 乙圖中E=hv₀=1.89eV
• C． 乙圖中v₀為該金屬的極限頻率v₀=5.4×10¹⁴Hz
• D． 用氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)釋放的光子去照射該金屬，打出光電子的最大初動(dòng)能為10.2eV

Answer 1

分析 根據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合圖線斜率和截距得出普朗克常量，抓住氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)放出的光子剛好使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)求出逸出功，結(jié)合逸出功和普朗克常量求出金屬的極限頻率．根據(jù)輻射的光子能量，結(jié)合逸出功求出光電子的最大初動(dòng)能．

解答 解：A、由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程E_k=hv-hv₀知，結(jié)合圖象可知，圖線的斜率k=h=$\frac{E}{{v}_{0}}$，故A錯(cuò)誤．
B、縱軸截距的大小等于逸出功，即E=hv₀，氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)放出的光子剛好使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則逸出功W₀=-1.51-（-3.40）eV=1.89eV，則E=hv₀=1.89eV，故B正確．
C、金屬的極限頻率${v}_{0}=\frac{{W}_{0}}{h}=\frac{1.89×1.6×1{0}^{-19}}{6.63×1{0}^{-34}}$Hz=4.6×10¹⁴Hz，故C錯(cuò)誤．
D、氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)，輻射的光子能量等于10.2eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能E_km=hv-W₀=10.2eV-1.89eV=8.31eV，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光電效應(yīng)和能級(jí)的綜合運(yùn)用，知道輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，掌握光電效應(yīng)方程，并能靈活運(yùn)用．