(12分)如图所示,是研究光电效应规律的实验电路。初始时刻,滑动变阻器的滑动头P与固定接点Q都处于变阻器的中点。阴极K用金属铯制成,用波长的绿光照射阴极K,电流表有示数。调节A、K间的电压,滑动头P由中点和左滑动时,光电流逐渐减小,电流表示数减小到零时,电压表示数为0.6V;当滑动头P由中点向右滑动时,光电流逐渐增大,光电流达到饱和时,电流表示数为
。此时电压表示数为2.5V。已知
,电压表零刻度在表盘中央,求:
(1)每秒钟从阴极发射的光电子数;
(2)金属铯的逸出功;
(3)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的3倍,每秒钟
阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。
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(12分) 解:(1)光电流达到饱和时,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
个 (4分)
(2)滑动头P由中点向左滑动时,电压表示数0.6V为遏止电压,则有
光电子的最大初动能 (2分)
根据爱因斯坦光电方程 得:金属铯的逸出功
(3)如果照射光的频率不变,光强增加3倍,根据光电效应实验规律,阴极每秒发射的光电子数也增加3倍,则有
个 (2分)
光子说:
光子说 | 爱因斯坦认为,光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由不可分割的能量子组成的,即光在传播时能量也是一份一份的,每一份称为一个光量子,简称光子 | |
光子的能量:![]() | ||
光子说对光电效应规律的解释 | 金属存在极限频率v0 | 电子从金属表面逸出,首先要克服金属原子核的引力做功![]() ![]() ![]() |
Ek随入射光频率v变化,而与入射光强度无关 | 电子吸收光子能量后,一部分克服阻碍作用做功,剩余部分转化为光电子的动能,只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,对于确定的金属,既是一定的,故光电子的最大初动能只随入射光频率的增大而增大 | |
光电流与入射光强度成正比 | 入射光的强度越大,在单位时间内从金属板发射的电子数越多,光电流的强度就越大 | |
光电效应发生的瞬时性 | 光照射金属时,电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不需要能量积累的过程 |
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光电效应实验的装置如图所示,则下面说法中正确的是
A.用紫外光照射锌板,验电器指针会发生偏转
B.用红色光照射锌板,验电器指针会发生偏转
C.锌板带的是负电荷
D.使验电器指针发生偏转的是正电荷