Question

9．如圖所示是做光電效應(yīng)實驗的裝置簡圖．在抽成真空的玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功為1.9eV），A為陽極．在a、b間不接任何電源，用頻率為ν（高于銫的極限頻率）的單色光照射陰極K，會發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉(zhuǎn)．這時，若在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負極，并使a、b間電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到2.1V時，電流表的示數(shù)剛好減小到零．求：
（1）a、b間未接直流電源時，通過電流表的電流方向．
（2）從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動能E_K是多少焦？
（3）入射單色光的頻率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)光電子運動的方向判定電流的方向；
（2）光電管所加反向電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到2.1V時，電流表的示數(shù)剛好減小到零，說明電子做減速運動，恰好到達A極時，速度為零，根據(jù)動能定理求解光電子的最大初動能E_K．
（3）由光電效應(yīng)方程求解入射單色光的頻率．

解答 解：（1）電子從陰極逸出后，向右運動，由于電子帶負電，所以通過電流表的電流方向向上；
（2）根據(jù)動能定理得：光電子的最大初動能E_K=eU_c=2.1eV=3.36×10^-19J．
（3）由光電效應(yīng)方程：E_K=hν-W₀，得ν=9.65×10¹⁴Hz
答：（1）a、b間未接直流電源時，通過電流表的電流方向向上．
（2）從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動能E_K是3.36×10^-19J；
（3）入射單色光的頻率是9.65×10¹⁴Hz

點評 本題考查光電效應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用能力，涉及兩個過程：一個產(chǎn)生光電效應(yīng)的過程；一個是電子在電場中減速運動的過程．