Question

4．如圖所示，當(dāng)電鍵S斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)為零．
（1）求此時光電子的最大初動能的大�。�
（2）求該陰極材料的逸出功；
（3）求該陰極材料的截止頻率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)遏止電壓，結(jié)合動能定理求出光電子的最大初動能．
（2）根據(jù)光電效應(yīng)方程求出陰極材料的逸出功．
（3）根據(jù)逸出功，結(jié)合W₀=hv₀求出陰極材料的截止頻率．

解答 解：（1）當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)為零，可知遏止電壓U_c=0.6V，
根據(jù)動能定理知，最大初動能E_km=eU_c=0.6eV．
（2）根據(jù)光電效應(yīng)方程知，E_km=hv-W₀，
逸出功W₀=hv-E_km=2.5eV-0.6eV=1.9eV．
（3）根據(jù)W₀=hv₀得，截止頻率${v}_{0}=\frac{{W}_{0}}{h}=\frac{1.9×1.6×1{0}^{-19}}{6.67×1{0}^{-34}}Hz$=4.56×10¹⁴Hz．
答：（1）光電子的最大初動能的大小為0.6eV；
（2）該陰極材料的逸出功為1.9eV；
（3）該陰極材料的截止頻率為4.56×10¹⁴Hz．

點評 本題考查了光電效應(yīng)方程的基本運用，知道遏止電壓和最大初動能的關(guān)系，并能靈活運用．