Question

10．小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示．已知普朗克常量h=6.63×10^-34 J•s，結(jié)果保留三位有效數(shù)字．

（1）圖甲中電極A為光電管的陽極（填“陰極”或“陽極”）；
（2）實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓U_c與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率ν_c=5.15×10¹⁴Hz，逸出功W₀=3.41×10^-19J；
（3）如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν=7.00×10¹⁴ Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能E_k=1.23×10^-19J．

Answer 1

分析 光電子從金屬板上射出后被電場加速，由此可知A板為正極，根據(jù)光電效應(yīng)方程E_km=hv-W₀和eU_C=E_Km得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷．根據(jù)逸出功W₀=hv₀，和光電效應(yīng)方程：E_K=hv-W₀直接進(jìn)行求解．

解答 解：（1）電子從金屬板上射出后被電場加速，由此可知A板為正極即為陽極；
由E_km=hv-W₀和eU_C=E_Km得：eU_C=hv-W₀，因此當(dāng)遏制電壓為零時(shí)，hv_c=W₀，
根據(jù)圖象可知，銣的截止頻率ν_C=5.15×10¹⁴Hz，
（2）根據(jù)hv_c=W₀，則可求出該金屬的逸出功大小W₀=6.63×10^-34×5.15×10¹⁴=3.41×10^-19J．
（3）如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν=7.00×10¹⁴ Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為：E_k=6.63×10^-34×7.00×10¹⁴-6.63×10^-34×5.15×10¹⁴=1.23×10^-19J．
故答案為：（1）陽極；（2）5.15×10¹⁴；3.41×10^-19；（3）1.23×10^-19

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，以及知道遏止電壓與最大初動(dòng)能之間的關(guān)系．本題考察知識點(diǎn)簡單，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)中要牢記公式以及物理量之間的關(guān)系，同時(shí)注意計(jì)算的準(zhǔn)確性．