Question

用圖4所示電路測定光電子的比荷(電子的電荷量與電子質(zhì)量的比值)。兩塊平行金屬板M、N相距為d，其中N板受紫外線照射后，將發(fā)出沿不同方向運動的光電子，即便是加上反向電壓，在電路中也能形成電流，從而引起電流表指針偏轉(zhuǎn)。若逐漸增大極板間的反向電壓，可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小，當電壓表讀數(shù)為U時，電流恰好為零。切斷開關(guān)，在M、N之間加上垂直于紙面的勻強磁場，逐漸增大磁感應強度，也能使電流表讀數(shù)為零。當磁感應強度為B時，電流為零。已知紫外線的頻率為V，電子的電荷量為e，求：
(1)金屬板N的逸出功。
(2)光電子的比荷。

Answer 1

(1)W=hv-eU(2)

解：(1)設(shè)光電子的最大初速度為v，閉合開關(guān)s，當光電流恰好為零時，說明具有最大初速度的光電子到達M板速度恰好減為零，由動能定理得   
由光電方程得   
所以金屬板的逸出功為W=hv-eU。
(2)斷開開關(guān)S，光電流為零時，說明具有最大初速度的光電子做圓周運動半徑為 由牛頓第二定律得 所以光電子的比荷為
【標簽】能量守恒定律在光學中的應用