Question

（12分）一光電管的陰極用極限波長λ₀=5000Å的鈉制成。用波長λ=3000Å的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差u=2.1V，光電流的飽和值I=0.56mA。

(l)求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)。

(2)求電子到達(dá)A極時的最大動能。

(3)如果電勢差U不變，而照射光的強(qiáng)度增到原值的3倍，此時電子到達(dá)A極時的最大動能是多少？(普朗克恒量h=6.63×10^-34J?s，電子的電量e=1.6×10^-19C)。

Answer 1

解析：

(1)每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)

(2)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得

 再由動能定理，在陰極K逸出的電子經(jīng)過電勢差為u的電場加速，到達(dá)A極時的最大動能為

(3)當(dāng)光強(qiáng)度增到原值三倍時，電子到達(dá)A極時的最大動能不變。

錯解：

(1)由于Q=It，所以t=1秒內(nèi)發(fā)射電子數(shù)為

(2)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，在陰極K逸出電子的最大動能為

(3)當(dāng)光強(qiáng)度增到原值的三倍時，電子到達(dá)A極時的最大動能也變?yōu)樵瓉淼娜�倍�?/p>

錯解原因：

對于這道考題，不少考生只求出了陰極K逸出電子的最大動能，沒有按題意要求進(jìn)而計算出到達(dá)A極的動能。在計算中，埃是長度單位，應(yīng)化成國際單位進(jìn)行計算。根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的特點(diǎn)，逸出光電子的動能只與入射光的頻率有關(guān)；與入射光強(qiáng)度無關(guān)，所以第三問的最大動能不變。