Question

18．如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管．用波長(zhǎng)λ=0.50 μm的綠光照射陰極K，實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過(guò)G表的電流I與AK之間的電勢(shì)差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h=6.63×10-34J•s．結(jié)合圖象，求：（以下所求結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（1）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)； 
（2）光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能；
（3）該陰極材料的極限頻率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流的定義式求解發(fā)射的光電子數(shù)．
（2）根據(jù)截止電壓求出電子的最大初動(dòng)能；
（3）根據(jù)光電效應(yīng)方程求解極限頻率和波長(zhǎng)，從而即可求解．

解答 解：（1）每秒發(fā)射光電子個(gè)數(shù)n=$\frac{{I}_{m}^{\;}t}{e}=\frac{0.64×1{0}_{\;}^{-6}×1}{1.6×1{0}_{\;}^{-19}}$═4.0×10¹²個(gè)
（2）能量守恒E_Km=eU₀=0.6eV=9.6×10^-20J
（3）由光電方程：E_Km=h$\frac{c}{λ}$-hv₀ 
代入數(shù)據(jù)：$9.6×1{0}_{\;}^{-20}$=6.63×$1{0}_{\;}^{-34}$×$\frac{3×1{0}_{\;}^{8}}{0.50×1{0}_{\;}^{-6}}$-$6.63×1{0}_{\;}^{-34}{γ}_{0}^{\;}$
極限頻率v₀=4.6×10¹⁴Hz
答：（1）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)為$4.0×1{0}_{\;}^{12}$個(gè)； 
（2）光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能$9.6×1{0}_{\;}^{-20}J$；
（3）該陰極材料的極限頻率$4.6×1{0}_{\;}^{14}Hz$

點(diǎn)評(píng) 理解光電效應(yīng)中極限頻率的意義，會(huì)應(yīng)用能量守恒定律求解頻率，此類題目計(jì)算量較大，要細(xì)心．