Question

8．某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象．當(dāng)用某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象．閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰為零，此時(shí)電壓表的電壓值U稱為反向遏止電壓，根據(jù)反向遏止電壓，可以計(jì)算光電子的最大初動(dòng)能E_km．現(xiàn)分別用頻率為ν₁、ν₂的單色光照射陰極，測(cè)量的反向遏止電壓分別為U₁與U₂，設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則用頻率為ν₁的單色光照射陰極時(shí)光電子的最大初速度為$\sqrt{\frac{2e{U}_{1}}{m}}$，用上述符號(hào)表示普朗克常量$\frac{e（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{v}_{1}-{v}_{2}}$．

Answer 1

分析 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程求金屬的逸出功和普朗克常量h，根據(jù)動(dòng)能定理求光電子的最大初速度．

解答 解：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：
hv₁=eU₁+W…①
hv₂=eU₂+W…②
由①得：金屬的逸出功為：W=hv₁-eU_l．
聯(lián)立①②得：h=$\frac{e（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{v}_{1}-{v}_{2}}$；
光電子在電場(chǎng)中做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：-eU₁=0-$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$，
則得光電子的最大初速度為：v_m=$\sqrt{\frac{2e{U}_{1}}{m}}$；
故答案為：$\sqrt{\frac{2e{U}_{1}}{m}}$，$\frac{e（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{v}_{1}-{v}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，知道最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系．