Question

6．图甲为氢原子的能级图，图乙为某金属在光的照射下，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能E_k与入射光频率v的关系图象．若氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好使该金属发生光电效应，普朗克常数h=6.63×10^-34J•s，1eV=1.6×10^-19J，则下列说法正确的是（　　）

• A． 由乙图知普朗克常量h=-$\frac{E}{{v}_{0}}$
• B． 乙图中E=hv₀=1.89eV
• C． 乙图中v₀为该金属的极限频率v₀=5.4×10¹⁴Hz
• D． 用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的光子去照射该金属，打出光电子的最大初动能为10.2eV

Answer 1

分析 根据光电效应方程，结合图线斜率和截距得出普朗克常量，抓住氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好使该金属发生光电效应求出逸出功，结合逸出功和普朗克常量求出金属的极限频率．根据辐射的光子能量，结合逸出功求出光电子的最大初动能．

解答 解：A、由爱因斯坦光电效应方程E_k=hv-hv₀知，结合图象可知，图线的斜率k=h=$\frac{E}{{v}_{0}}$，故A错误．
B、纵轴截距的大小等于逸出功，即E=hv₀，氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好使该金属发生光电效应，则逸出功W₀=-1.51-（-3.40）eV=1.89eV，则E=hv₀=1.89eV，故B正确．
C、金属的极限频率${v}_{0}=\frac{{W}_{0}}{h}=\frac{1.89×1.6×1{0}^{-19}}{6.63×1{0}^{-34}}$Hz=4.6×10¹⁴Hz，故C错误．
D、氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级，辐射的光子能量等于10.2eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能E_km=hv-W₀=10.2eV-1.89eV=8.31eV，故D错误．
故选：B．

点评 本题考查了光电效应和能级的综合运用，知道辐射的光子能量等于两能级间的能级差，掌握光电效应方程，并能灵活运用．