Question

8．某同學(xué)采用如圖的實(shí)驗(yàn)電路研究光電效應(yīng)，用某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象．閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰為零，此時(shí)電壓的示數(shù)U稱為反向遏止電壓．根據(jù)反向遏止電壓，可以計(jì)算出光電子的最大初動(dòng)能．現(xiàn)分別用ν₁和ν₂的單色光照射陰極，測量到反向遏止電壓分別為U₁和U₂，設(shè)電子的比荷為q/m，則，陰極K所用金屬的極限頻率為$\frac{{U}_{1}{v}_{2}-{U}_{2}{v}_{1}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$；普朗克常量h為$\frac{q（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{v}_{1}-{v}_{2}}$．（用題目中所給條件表示）

Answer 1

分析 結(jié)合遏止電壓，根據(jù)動(dòng)能定理得出遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系，根據(jù)光電效應(yīng)方程得出最大初動(dòng)能與入射光頻率、逸出功的關(guān)系，聯(lián)立解出金屬的極限頻率和普朗克常量的大小．

解答 解：由于陽極A和陰極K之間所加電壓為反向電壓，根據(jù)動(dòng)能定理有：
-eU₁=0-$\frac{1}{2}$mv₁²，
-eU₂=0-$\frac{1}{2}$mv₂²
根據(jù)光電效應(yīng)方程有：$\frac{1}{2}$mv₁²=hv₁-W₀
$\frac{1}{2}$mv₂²=hv₂-W₀
其中W₀=hv₀
解以上各式得：v₀=$\frac{{U}_{1}{v}_{2}-{U}_{2}{v}_{1}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
由以上各式得：qU₁=hv₁-W₀，qU₂=hv₂-W₀
解得：h=$\frac{q（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{v}_{1}-{v}_{2}}$．
故答案為：$\frac{{U}_{1}{v}_{2}-{U}_{2}{v}_{1}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$；$\frac{q（{U}_{1}-{U}_{2}）}{{v}_{1}-{v}_{2}}$．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程以及遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系，并能靈活運(yùn)用，注意符號運(yùn)算的正確性．