Question

16．一光電管的陰極用極限波長(zhǎng)為λ₀的材料制成，將它連接在如圖所示的電路中，當(dāng)用波長(zhǎng)為λ的光照射陰極K（λ＜λ₀），并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差逐漸增大到U時(shí)，光電流達(dá)到飽和且飽和電流為I．則每秒內(nèi)由陰極K發(fā)出的電子個(gè)數(shù)在數(shù)值上等于$\frac{I}{e}$，到達(dá)陽(yáng)極A的電子的最大動(dòng)能為h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{0}}$+eU．（已知普朗克常量為h，真空中光速為c，元電荷的值為e），如果陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差U不變，僅將同種照射光的強(qiáng)度增到原來(lái)的三倍，則到達(dá)陽(yáng)極A的電子的最大動(dòng)能不變（填“變大”、“不變”或“變小”）．

Answer 1

分析 根據(jù)It=ne求出每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)．通過(guò)光電效應(yīng)方程，結(jié)合動(dòng)能定理求出電子到達(dá)陽(yáng)極A的最大動(dòng)能．光的強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能．

解答 解：由It=ne知，n=$\frac{It}{e}$．
則每秒內(nèi)由陰極K發(fā)出的電子個(gè)數(shù)在數(shù)值上等于$\frac{I}{e}$，
電子從陰極射出時(shí)的最大初動(dòng)能為：E_km=h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{0}}$；
根據(jù)動(dòng)能定理得，電子到達(dá)A時(shí)的最大動(dòng)能為：E_kA=E_km+eU=h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{0}}$+eU．
照射光的強(qiáng)度增到原值的三倍，電子的最大初動(dòng)能不變，則電子到達(dá)陽(yáng)極A的動(dòng)能不變．
故答案為：$\frac{I}{e}$，h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{0}}$+eU，不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光電效應(yīng)與動(dòng)能定理的綜合，知道光強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能，只影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目．