高中物理 模塊要點回眸 第8點 理解光電效應方程的五個要點素材 滬科版選修3-5（通用）

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1、第8點　理解光電效應方程的五個要點 光電效應方程：Ekm＝hν－W. 其中Ekm＝mev為光電子的最大動能，W為金屬的逸出功． 要正確理解光電效應方程需注意以下五點： 1．式中Ekm是光電子的最大動能，就某個光電子而言，其離開金屬時的動能大小可以是0～Ekm范圍內(nèi)的任何數(shù)值． 2．光電效應方程表明光電子的最大動能與入射光的頻率ν呈線性關(guān)系(注意不是正比關(guān)系)，與光強無關(guān)． 3．光電效應方程包含了產(chǎn)生光電效應的條件，即Ekm＝hν－W>0，亦即hν>W，ν>＝ν0，而ν0＝是金屬的極限頻率． 4．光電效應方程實質(zhì)上是能量守恒方程． 5．逸出功W：電子從金屬中逸出所需要的克服

2、束縛而消耗的能量的最小值，叫做金屬的逸出功．光電效應中，從金屬表面逸出的電子消耗能量最少． 對點例題　某金屬的逸出功為W，用波長為λ的光照射金屬的表面，當遏止電壓取某個值時，光電流便被截止．當光的波長改變?yōu)樵ㄩL的1/n后，已查明使電流截止的遏止電壓必須增大到原值的η倍，試計算原入射光的波長λ. 解題指導　利用eU0＝hν－W，按題意可寫出兩個方程： eU0＝h－W， 以及eηU0＝h－W， 兩式相減得 (η－1)eU0＝h(n－1)． 再將上述第一式代入，便有 (η－1)(h－W)＝h(n－1)． λ＝. 答案　 難點釋疑　遏止電壓U0與最大動能的關(guān)系為：Ekm＝e

3、U0. 如圖1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(diào)整兩個極板電壓，當A極板電壓比陰極高出2.5 V時 ，光電流達到飽和，電流表示數(shù)為I＝0.64 μA，求： 圖1 (1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時的最大動能； (2)如果把照射陰極綠光的光強增大為原來的2倍，每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極的最大動能． 答案　(1)4.0×1012個　9.64×10－20 J (2)8.0×1012個　9.64×10－20 J 解析　(1)當電流達到飽和時，陰極發(fā)射的光電子全部到達陽極A，陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù) n＝＝＝4.0×1012(個)． 根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，光電子的最大動能： mv＝hν－W＝h－h(huán) ＝6.63×10－34×3×108×(－) J ＝9.64×10－20 J. (2)如果入射光的頻率不變，光強加倍，根據(jù)光電效應實驗規(guī)律知，陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù) n′＝2n＝8.0×1012(個)， 光電子的最大動能仍然是 mv＝9.64×10－20 J．