Question

3．鋁的逸出功w₀=4.2ev，現(xiàn)在將波長λ=200nm的光照射鋁的表面．已知普朗克常數(shù)h=6.6×10^-34Js
（1）求光電子的最大初動能
（2）求遏止電壓
（3）求鋁的截止頻率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能；
（2）根據(jù)動能定理得：遏止電壓Uc=$\frac{{E}_{k}}{e}$；
（3）截止頻率v_C=$\frac{{W}_{0}}{h}$；

解答 解：（1）鋁的逸出功w₀=4.2eV=4.2×1.6×10^-19J=6.72×10^-19J
根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：光電子的最大初動能為
E_k=$\frac{hc}{λ}$-W₀=$\frac{6.6×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}{200×1{0}^{-9}}-6.72×1{0}^{-19}$=3.3×10^-19J；
（2）E_k=3.3×10^-19J=2.1eV
根據(jù)動能定理得：遏止電壓Uc=$\frac{{E}_{k}}{e}$=2.1V
（3）當(dāng)光電子逸出時的動能為零時，再減小照射光的頻率便不能發(fā)生光電效應(yīng)了，
截止頻率v_C=$\frac{{W}_{0}}{h}=\frac{6.72×1{0}^{-19}}{6.6×1{0}^{-34}}Hz$=1.01×10¹⁵Hz．
答：（1）光電子的最大初動能為3.3×10^-19J；
（2）遏制電壓約為2.1eV；
（3）鋁的截止頻率1.01×10¹⁵Hz．

點評 本題考查了光電效應(yīng)方程，以及遏止電壓與最大初動能的關(guān)系Uc=$\frac{{E}_{k}}{e}$、截止頻率與逸出功的關(guān)系v_C=$\frac{{W}_{0}}{h}$，難度不大；另外注意eV與J單位的換算．