Question

14．在探究光电效应的实验中，用光照射某种金属，测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为λ₀．若用氢原子发出的光照射该金属，已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应，但从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应．已知氢原子能级如图所示，真空中的光速为c．则下列说法错误的是（　　）

• A． 该金属的极限频率为$\frac{c}{{λ}_{0}}$
• B． 该金属的逸出功大于0.66eV
• C． 当用氢原子从能级5跃迁到3发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应
• D． 当用氢原子从能级5跃迁到2发出的光照射该金属时，金属板逸出的光电子的最大初动能一定大于0.97eV

Answer 1

分析 能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．

解答 解：A、用光照射某种金属，测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为λ₀．
根据波长和频率的关系得：该金属的极限频率为$\frac{c}{{λ}_{0}}$，故A正确
B、从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应．能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功，所以该金属的逸出功大于从能级4跃迁到能级3发出的光子能量，即该金属的逸出功大于0.66eV，故B正确
C、若用氢原子发出的光照射该金属，已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应，即该金属的逸出功小于1.89eV，当用氢原子从能级5跃迁到3发出的光的能量为0.97eV，所以用氢原子从能级5跃迁到3发出的光照射该金属时，该金属不一定会发生光电效应，故C错误
D、当用氢原子从能级5跃迁到2发出的光照射该金属时，发出的光子能量等于2.86eV，该金属的逸出功小于1.89eV，所以金属板逸出的光电子的最大动能一定大于0.97eV，故D正确．
本题选择错误的，故选：C

点评 解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律．