Question

4．如圖所示，當(dāng)電鍵S斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于1.5V時，電流表讀數(shù)減少為零．
①求此時光電子的最大初動能大��；
②該陰極材料的逸出功多少焦耳．

Answer 1

分析 光電子射出后，有一定的動能，若能夠到達(dá)另一極板則電流表有示數(shù)，當(dāng)恰好不能達(dá)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：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時，光電子的最大初動能為E_km，陰極材料逸出功為W₀，
當(dāng)反向電壓達(dá)到U=1.5V以后，具有最大初動能的光電子也達(dá)不到陽極，
因此eU=E_km
由光電效應(yīng)方程：E_km=hν-W₀
由以上二式：E_km=1.5eV，
W₀=1.0eV=1.6×10^-19J．
答：①此時光電子的最大初動能大小1.5eV；
②該陰極材料的逸出功1.6×10^-19焦耳．

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，注意單位的轉(zhuǎn)換．