- 2021-06-07 发布 |
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文档介绍
高中物理 模块要点回眸 第8点 理解光电效应方程的五个要点素材 沪科版选修3-5(通用)
第8点 理解光电效应方程的五个要点 光电效应方程:Ekm=hν-W. 其中Ekm=mev为光电子的最大动能,W为金属的逸出功. 要正确理解光电效应方程需注意以下五点: 1.式中Ekm是光电子的最大动能,就某个光电子而言,其离开金属时的动能大小可以是0~Ekm范围内的任何数值. 2.光电效应方程表明光电子的最大动能与入射光的频率ν呈线性关系(注意不是正比关系),与光强无关. 3.光电效应方程包含了产生光电效应的条件,即Ekm=hν-W>0,亦即hν>W,ν>=ν0,而ν0=是金属的极限频率. 4.光电效应方程实质上是能量守恒方程. 5.逸出功W:电子从金属中逸出所需要的克服束缚而消耗的能量的最小值,叫做金属的逸出功.光电效应中,从金属表面逸出的电子消耗能量最少. 对点例题 某金属的逸出功为W,用波长为λ的光照射金属的表面,当遏止电压取某个值时,光电流便被截止.当光的波长改变为原波长的1/n后,已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍,试计算原入射光的波长λ. 解题指导 利用eU0=hν-W,按题意可写出两个方程: eU0=h-W, 以及eηU0=h-W, 两式相减得 (η-1)eU0=h(n-1). 再将上述第一式代入,便有 (η-1)(h-W)=h(n-1). λ=. 答案 难点释疑 遏止电压U0与最大动能的关系为:Ekm=eU0. 如图1所示,阴极K用极限波长λ0=0.66 μm的金属铯制成,用波长λ=0.50 μm的绿光照射阴极K,调整两个极板电压,当A极板电压比阴极高出2.5 V时 ,光电流达到饱和,电流表示数为I=0.64 μA,求: 图1 (1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大动能; (2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍,每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大动能. 答案 (1)4.0×1012个 9.64×10-20 J (2)8.0×1012个 9.64×10-20 J 解析 (1)当电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子的个数 n===4.0×1012(个). 根据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大动能: mv=hν-W=h-h =6.63×10-34×3×108×(-) J =9.64×10-20 J. (2)如果入射光的频率不变,光强加倍,根据光电效应实验规律知,阴极每秒钟发射的光电子的个数 n′=2n=8.0×1012(个), 光电子的最大动能仍然是 mv=9.64×10-20 J.查看更多