如图所示,图甲为氢原子的能级图,大量处于 n =3 激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极 K 上时,电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是( )
A .用能量为 15.0eV 的光子照射,可使处于基态的氢原子电离
B .阴极 K 金属的逸出功为 6.29eV
C .光电子最大初动能与入射光的频率成正比
D .一个处于 n =3 能级的氢原子向基态跃迁时,能放出 4 种不同频率的光
A
【详解】 A .根据电离条件可知,使处于基态的氢原子电离,需用能量大于等于 13.6eV 的光照射即可,故 A 正确;
B .大量处于 n =3 能级的氢原子向基态跃迁时,发出频率最高的光子对应 n =3 到 n =1 的跃迁,频率最高光子的能量为
由图可知辐射光电子的最大初动能为 ,故
故 B 错误;
C .由爱因斯坦光电效应方程
可知光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,但不是成正比,故 C 错误;
D .大量处于 n= 3 能级的氢原子向基态跃迁时共发出 种频率的光,而一个处于 n= 3 能级的氢原子向基态跃迁时,最多只能放出 2 种不同频率的光,故 D 错误。
故选 A 。
光子说:
光子说 | 爱因斯坦认为,光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由不可分割的能量子组成的,即光在传播时能量也是一份一份的,每一份称为一个光量子,简称光子 | |
光子的能量: 为普朗克常量,v为光的频率 | ||
光子说对光电效应规律的解释 | 金属存在极限频率v0 | 电子从金属表面逸出,首先要克服金属原子核的引力做功 要使入射光子的能量不小于 对应的频率为 即极限频率 |
Ek随入射光频率v变化,而与入射光强度无关 | 电子吸收光子能量后,一部分克服阻碍作用做功,剩余部分转化为光电子的动能,只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,对于确定的金属,既是一定的,故光电子的最大初动能只随入射光频率的增大而增大 | |
光电流与入射光强度成正比 | 入射光的强度越大,在单位时间内从金属板发射的电子数越多,光电流的强度就越大 | |
光电效应发生的瞬时性 | 光照射金属时,电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不需要能量积累的过程 |
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光电效应实验的装置如图所示,则下面说法中正确的是
A.用紫外光照射锌板,验电器指针会发生偏转
B.用红色光照射锌板,验电器指针会发生偏转
C.锌板带的是负电荷
D.使验电器指针发生偏转的是正电荷