Question

7．如圖所示，一光電管的陰極極限波長(zhǎng)λ₀的鈉制成，用波長(zhǎng)λ的紫外線(xiàn)照射陰極，光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差U₀，光電流的飽和值I_m．求：
（1）每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)．
（2）電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)飽和電流的大小，結(jié)合n=$\frac{It}{e}$求出每秒內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目．
（2）根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動(dòng)能，結(jié)合動(dòng)能定理求出電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能．

解答 解：（1）根據(jù)公式n=$\frac{It}{e}$，那么每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)　n=$\frac{{I}_{m}}{e}$；
（2）陰極K金屬的逸出功　W=hν₀=h$\frac{c}{{λ}_{0}}$
光電子的最大初動(dòng)能　E_k=hν-W=h$\frac{c}{λ}$-W
由動(dòng)能定理　eU=E_K′-E_k
則電子到達(dá)A極的最大動(dòng)能　E_K′=E_k+eU
解得：E_K′=h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{0}}$+eU₀；
答：（1）每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)$\frac{{I}_{m}}{e}$．
（2）電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{0}}$+eU₀．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，以及知道光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目．