- 爱因斯坦光电效应方程
- 共264题
用图4所示电路测定光电子的比荷(电子的电荷量与电子质量的比值)。两块平行金属板M、N相距为d，其中N板受紫外线照射后，将发出沿不同方向运动的光电子，即便是加上反向电压，在电路中也能形成电流，从而引起电流表指针偏转。若逐渐增大极板间的反向电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表读数为U时，电流恰好为零。切断开关，在M、N之间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流表读数为零。当磁感应强度为B时，电流为零。已知紫外线的频率为V，电子的电荷量为e，求：
(1)金属板N的逸出功。
(2)光电子的比荷。
正确答案
(1)W=hv-eU(2)
解：(1)设光电子的最大初速度为v，闭合开关s，当光电流恰好为零时，说明具有最大初速度的光电子到达M板速度恰好减为零，由动能定理得
由光电方程得
所以金属板的逸出功为W=hv-eU。
(2)断开开关S，光电流为零时，说明具有最大初速度的光电子做圆周运动半径为
【标签】能量守恒定律在光学中的应用
已知锌的逸出功W0="3.34" eV，试通过计算说明：用波长λ=0.2μm的光照射锌板时能否发生光电效应。(普朗克常量h=6.63×10－34 J·s，真空中光速c=3×108m/s)
正确答案
能发生光电效应
略
氢原子在基态时轨道半径1＝0.53×10-10 m，能量1＝－13.6 eV。求氢原子处于基态时：
(1)电子的动能；
(2)原子的电
(3)用光照射氢原子，使其电离的最长波长是多少？
正确答案
解：(1)由库仑力提供向心力，有
(2)由1＝k＋p，得p＝1－k＝－27.2 eV
(3)由＝0－
氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，如果原子由n=2向n=1跃迁所发出的光正好使某种金属材料发生光电效应，则：
(1)这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属发生光电效应？
(2)从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为多少？
正确答案
解：(1)处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可发出6种频率的光，其中能量大于等于10.2 eV的光有3种，所以有3种频率的光能够使金属发生光电效应
(2)从n=4跃迁到n=1发出光子的能量△E=E4-E1=12.75 eV
该金属的逸出功W=E2-E1=10.2 eV
根据光电效应方程△E=Ekm+W可知
光电子最大初动能Ekm=△E-W=2.55 eV
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