Question

10．小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示．已知普朗克常量h=6.63×10^-34 J•s，結果保留三位有效數(shù)字．

（1）圖甲中電極A為光電管的陽極（填“陰極”或“陽極”）；
（2）實驗中測得銣的遏止電壓U_c與入射光頻率ν之間的關系如圖乙所示，則銣的截止頻率ν_c=5.15×10¹⁴Hz，逸出功W₀=3.41×10^-19J；
（3）如果實驗中入射光的頻率ν=7.00×10¹⁴ Hz，則產生的光電子的最大初動能E_k=1.23×10^-19J．

Answer 1

分析 光電子從金屬板上射出后被電場加速，由此可知A板為正極，根據(jù)光電效應方程E_km=hv-W₀和eU_C=E_Km得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關系式，從而進行判斷．根據(jù)逸出功W₀=hv₀，和光電效應方程：E_K=hv-W₀直接進行求解．

解答 解：（1）電子從金屬板上射出后被電場加速，由此可知A板為正極即為陽極；
由E_km=hv-W₀和eU_C=E_Km得：eU_C=hv-W₀，因此當遏制電壓為零時，hv_c=W₀，
根據(jù)圖象可知，銣的截止頻率ν_C=5.15×10¹⁴Hz，
（2）根據(jù)hv_c=W₀，則可求出該金屬的逸出功大小W₀=6.63×10^-34×5.15×10¹⁴=3.41×10^-19J．
（3）如果實驗中入射光的頻率ν=7.00×10¹⁴ Hz，則產生的光電子的最大初動能為：E_k=6.63×10^-34×7.00×10¹⁴-6.63×10^-34×5.15×10¹⁴=1.23×10^-19J．
故答案為：（1）陽極；（2）5.15×10¹⁴；3.41×10^-19；（3）1.23×10^-19

點評 解決本題的關鍵掌握光電效應方程，以及知道遏止電壓與最大初動能之間的關系．本題考察知識點簡單，但是學生在學習中要牢記公式以及物理量之間的關系，同時注意計算的準確性．