Question

如圖所示的光電管實驗當(dāng)中，當(dāng)用波長300.0nm的光照在K上時，電流表有示數(shù)．調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)為3.0V時，靈敏電流表讀數(shù)為零．改用波長150.0nm的光照在K上時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)為7.1V時，靈敏電流表讀數(shù)為零．求：普朗克常量和K的逸出功．（1e=1.6×10^-19C，c=3×10⁸m/s）

Answer 1

分析：光電子射出后，有一定的動能，若能夠到達另一極板則電流表有示數(shù)，當(dāng)恰好不能達到時，說明電子射出的初動能恰好克服電場力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程即可正確解答．

解答：解：依題意，用能量為2波長300.0nm的光子照射光電管，當(dāng)光電管上反向電壓達3V時，光電流恰好為零，
表明光電子的最大初動能為：E_K=3eV   
根據(jù)光電效應(yīng)方程：W=hυ-E_K可知陰極材料的逸出功為：W=1.9eV．　
同理，波長150.0nm的光照，當(dāng)電壓表讀數(shù)為7.1V時，靈敏電流表讀數(shù)為零；
則有：

eμ1=Ekm1=hυ1-W=h c λ1 -W eμ2=Ekm2=hυ2-W=h c λ2 -W

．
代入數(shù)據(jù)可解得：

h=6.56×10-34J ? s W=1.76×10-19J

；
答：普朗克常量6.56×10^-34J?S和K的逸出功1.76×10^-19J．

點評：正確理解該實驗的原理和光電效應(yīng)方程中各個物理量的含義是解答本題的關(guān)鍵．