Question

如圖所示，陰極K用極限波長λ₀=0.66μm的金屬銫制成，用波長λ=0.50μm的綠光照射陰極K，調整兩個極板電壓．當A板電壓比陰極K高出2.5V時，光電流達到飽和，電流表示數為0.64μA，已知h=6.63×10^-34J?S，保留兩個有效數字，求：
（1）每秒鐘陰極發射的光電子數和光電子飛出陰極時的最大初動能？
（2）如果把照射陰極綠光的光強增大為原來的2倍，每秒鐘陰極發射的光電子和光電子飛出陰極的最大初動能？

Answer 1

分析：（1）當陰極發射的光電子全部到達陽極A時，光電流達到飽和．由電流可知，每秒到達陽極的電子數即為每秒發射的電子數．由光電效應方程計算最大初動能．
（2）光強加倍，每秒鐘發射的光電子數目加倍，但入射光的頻率不變，光電子的最大初動能不變．

解答：解：（1）光電流達到飽和時，陰極發射的光電子全部到達陽極A，陰極每秒發射的光電子的個數：
        n=

It

e

=

0.64×10-6

1.6×10-19

=4.0×1012
    根據光電效應方程，EKm=hγ-W0=h

c

λ

-h

c

λ0

=9.5×10^-20J．
    （2）如果照射光的頻率不變，光強加倍，陰極每秒發射光電子數加倍，即n′=2n=8.0×10¹²
       光電子的最大初動能仍然是EKm=9.5×10-20J．

點評：解決本題的關鍵掌握光電效應方程EKm=hγ-W0=h

c

λ

-h

c

λ0

．以及知道光強影響的是單位時間內發出光電子數目．