Question

13．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=0.50μm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U_AK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h=6.63×10^-34J•s，結(jié)合圖象．求：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能．
（2）該陰極材料的極限波長(zhǎng)．

Answer 1

分析 根據(jù)電流的定義式求解發(fā)射的光電子數(shù)，根據(jù)截止電壓求出電子的最大初動(dòng)能；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）由圖可知，最大光電流為0.64μA，則每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)：$n=\frac{I•t}{e}=\frac{0.64×1{0}^{-6}×1}{1.6×1{0}^{-19}}=4.0×1{0}^{12}$個(gè)
由圖可知，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)的截止電壓是0.6V，所以光電子的最大初動(dòng)能：E_km=e•U_截=0.60eV
（2）根據(jù)光電效應(yīng)方程得：${E}_{km}=\frac{hc}{λ}-\frac{hc}{{λ}_{0}}$
代入數(shù)據(jù)得：λ=0.66μm
答：（1）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)是4.0×10¹²個(gè)，光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能是0.60eV．
（2）該陰極材料的極限波長(zhǎng)是0.66μm．

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．