Question

（2013?太原一模）在探究光電效應的實驗中，用光照射某種金屬，測得該金屬表面有光電子逸出的最大入射光波長為λ₀．若用氫原子發出的光照射該金屬，已知氫原子從能級3躍遷到能級2時發出的光可使該金屬發生光電效應，但從能級4躍遷到能級3發出的光不能使該金屬發生光電效應．已知氫原子能級如圖所示，真空中的光速為c．則 （　　）

• A．該金屬的極限頻率為

  c

  λ0

• B．該金屬的逸出功大于0.66eV
• C．當用氫原子從能級5躍遷到3發出的光照射該金屬時，該金屬一定會發生光電效應
• D．當用氫原子從其他能級躍遷到能級1發出的光照射該金屬時，該金屬一定會發生光電效應
• E．當用氫原子從能級5躍遷到2發出的光照射該金屬時，金屬板逸出的光電子的最大動能一定等于0.97eV

Answer 1

分析：能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，發生光電效應的條件是光子能量大于逸出功，根據光電效應方程求出光電子的最大初動能．

解答：解：A、用光照射某種金屬，測得該金屬表面有光電子逸出的最大入射光波長為λ₀．
根據波長和頻率的關系得：該金屬的極限頻率為

c

λ0

，故A正確
B、從能級4躍遷到能級3發出的光不能使該金屬發生光電效應．
能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，發生光電效應的條件是光子能量大于逸出功，所以該金屬的逸出功大于從能級4躍遷到能級3發出的光子能量，即該金屬的逸出功大于0.66eV，故B正確
C、若用氫原子發出的光照射該金屬，已知氫原子從能級3躍遷到能級2時發出的光可使該金屬發生光電效應，即該金屬的逸出功小于1.89eV，所以當用氫原子從能級5躍遷到3發出的光照射該金屬時，該金屬不一定會發生光電效應，故C錯誤
D、當用氫原子從其他能級躍遷到能級1發出的光照射該金屬時，發出的光子能量大于等于10.20eV，所以該金屬一定會發生光電效應，故D錯誤
E、當用氫原子從能級5躍遷到2發出的光照射該金屬時，發出的光子能量大于等于2.86eV，
該金屬的逸出功小于1.89eV，所以金屬板逸出的光電子的最大動能一定等于0.97eV，故E錯誤
故選：ABD．

點評：解決本題的關鍵掌握光電效應的條件，以及知道能級間躍遷所滿足的規律．