Question

研究光电效应规律的实验装置如图所示，光电管的阴极材料为金属钾，其逸出功为W0=2.25eV，现用光子能量为10.75eV

Answer 1

解题思路：（1）根据光电效应方程求出光电子的最大初动能，通过动能定理求出反向电压的大小，从而得出电压表的示数．

（2）光强不变，结合频率的变化求出每秒入射的光子数的变化，从而得出逸出的光电子数的变化．根据光电效应方程，结合动能定理求出到达阳极的光电子动能．

（3）将电源的正负极对调，光电管上加有正向电压，光电子从阴极向阳极做加速运动，根据动能定理求出到达阳极的光电子的动能．

（1）由光电效应方程E_k=hν-W₀

得光电子最大初动能E_k=8.50 eV

光电管两端加有反向电压，光电子由K向A做减速运动．

由动能定理-eU=E_kA-E_k

因E_kA=0，则U=[Ek/e]=8.50 V．

（2）设光的强度为nhν，光强不变，频率增大一倍，则每秒入射的光子数n减为原来的一半，阴极K每秒内逸出的光电子数也减为原来的一半，

由光电效应方程得光电子的最大初动能

E_k′=hν′-W₀=2hν-W₀=19.25 eV

电子由阴极向阳极做减速运动．

由动能定理-eU=E_kA′-E_k′，得E_kA′=10.75 eV．

（3）若将电源的正负极对调，光电管上加有正向电压，光电子从阴极向阳极做加速运动，由动能定量eU=E_kA″-E_k，

得E_kA″=17.00 eV．

答：（1）电压表的示数是8.50V．

（2）阴极K每秒内逸出的光电子数减为原来的一半，到达阳极的光电子动能为10.75eV．

（3）到达阳极的光电子动能为17.00eV．

点评：

本题考点： 光电效应．

考点点评： 解决本题的关键掌握光电效应方程，结合动能定理进行求解．