Question

如圖17-1-5所示，陰極K用極限波長λ₀=0.66 μm的金屬銫制成，用波長λ=0.50 μm的綠光照射陰極K調整兩個極板電壓，當A板電壓比陰極高出2.5 V時，光電流達到飽和，電流表示數為0.64 μA，求：

圖17-1-5

(1)每秒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，每秒陰極發射的光電子數和光電子飛出陰極的最大初動能.

Answer 1

解析：飽和電流的值I與每秒內陰極發射的電子數的關系是I=ne.

    電子從陰極K飛出的最大初動能E_k=hν-W.電子從陰極K飛向陽極A時，還會被電場加速，使其動能進一步增大.

(1)當陰極發射的光電子全部達到陰極A時，光電流達到飽和，由電流可知每秒到達陰極的電子數，即每秒發射的電子數.

n===4.0×10¹²(個).

    根據愛因斯坦光電方程，光電子的最大初動能為

mv²=hν-W=h-h=6.63×10^-34×3×10⁸×(-)J=9.5×10^-20 J.

(2)如果照射光的頻率不變，光強加倍，根據光電效應實驗規律，陰極每秒發射的光電子數為n′=2n=0.8×10¹²個.

    光電子的最大初動能仍然是mv²=9.5×10^-20 J.