(12分)一光電管的陰極用極限波長λ0=5000Å的鈉制成。用波長λ=3000Å的紫外線照射陰極,光電管陽極A和陰極K之間的電勢差u=2.1V,光電流的飽和值I=0.56mA。
(l)求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)。
(2)求電子到達A極時的最大動能。
(3)如果電勢差U不變,而照射光的強度增到原值的3倍,此時電子到達A極時的最大動能是多少?(普朗克恒量h=6.63×10-34J?s,電子的電量e=1.6×10-19C)。
解析:
(1)每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)
(2)由愛因斯坦光電效應方程得
再由動能定理,在陰極K逸出的電子經(jīng)過電勢差為u的電場加速,到達A極時的最大動能為
(3)當光強度增到原值三倍時,電子到達A極時的最大動能不變。
錯解:
(1)由于Q=It,所以t=1秒內(nèi)發(fā)射電子數(shù)為
(2)根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知,在陰極K逸出電子的最大動能為
(3)當光強度增到原值的三倍時,電子到達A極時的最大動能也變?yōu)樵瓉淼娜丁?/p>
錯解原因:
對于這道考題,不少考生只求出了陰極K逸出電子的最大動能,沒有按題意要求進而計算出到達A極的動能。在計算中,埃是長度單位,應化成國際單位進行計算。根據(jù)光電效應現(xiàn)象的特點,逸出光電子的動能只與入射光的頻率有關;與入射光強度無關,所以第三問的最大動能不變。
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λ | 0 |
0 | -7 |
0 | -7 |
0 | -34 |
0 | 8 |
0 | -19 |
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(14分)如圖所示,一光電管的陰極用極限波長λ0=
(1)求每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目;
(2)求電子到達A極時的最大動能;
(3)如果電勢差U不變,而照射光的強度增到原值的三倍,此時電子到達A極時最大動能是多大?(普朗克常量h=6.63×10-34J?s)
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