Question

13．圖示為通過某光電管的光電流與兩級(jí)間電壓的關(guān)系，當(dāng)用光子能量E₁=4.5eV的藍(lán)光照射光電管的陰極K時(shí)，對(duì)應(yīng)圖線與橫軸的交點(diǎn)U₁=-2.37V．普朗克常量h=6.63×10^-34J•s，電子電荷量e=1.6×10^-19C．（以下計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（1）求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率．
（2）當(dāng)用光子能量E₂=7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時(shí)，測得飽和電流為0.32μA，求陰極K每秒鐘發(fā)射的光電子數(shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)能量守恒求解極限頻率，根據(jù)電流的定義式求解發(fā)射的光電子數(shù)，從而即可求解．

解答 解：（1）根據(jù)能量守恒定律有：E₁=eU₁+hγ
將E₁=4.5eV=4.5×1.6×10^-19J 代入可得：
γ=5.2×10¹⁴Hz
（2）根據(jù)I=$\frac{q}{t}$，q=Ne，求得：
N=$\frac{q}{e}$=$\frac{It}{e}$=$\frac{0.32×1{0}^{-6}}{1.6×1{0}^{-19}}$=2.0×10¹²個(gè)
答：（1）陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率5.2×10¹⁴Hz．
（2）陰極K單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)2.0×10¹²個(gè)．

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．