Question

20．幾種金屬的逸出功W₀見下表：

金屬	鎢	鈣	鈉	鉀	銣
W0（×10-19J）	7.26	5.12	3.66	3.60	3.41

用一束可見光照射上述金屬的表面，已知該可見光的波長的范圍為4.0×10^-7m～7.6×10^-7m，普朗克常數(shù)h=6.63×10^-34J•s，光速c=3×10⁸m/s．
（1）請通過計(jì)算說明哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)？
（2）照射哪種金屬時(shí)逸出的光電子最大初動能最大？最大值是多少？

Answer 1

分析 （1）波長越小，光子頻率越大，根據(jù)最小波長求出最大的光子能量，通過與逸出功比較，判斷能使哪些金屬發(fā)生光電效應(yīng)．
（2）光子能量越大，逸出功越小，光電子的最大初動能越大，結(jié)合光電效應(yīng)方程進(jìn)行求解．

解答 解：（1）由E=hv，$v=\frac{c}{λ}$知，E=$h\frac{c}{λ}$，
將λ=4.0×10^-7 m代入得，E=4.97×10^-19 J
根據(jù)E＞W(wǎng)₀，可發(fā)生光電效應(yīng)，判斷出能使納、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)．
（2）由愛因斯坦光電效應(yīng)方程：E_km=E-W₀可知，E越大、W₀越小，逸出的光電子初動能越大，
所以照射金屬銣時(shí)，逸出的光電子最大初動能最大，
將E=4.97×10^-19 J和${W}_{0}=3.41×1{0}^{-19}$J代入可得，${E}_{km}=1.56×1{0}^{-19}$J．
答：（1）能使納、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)；
（2）照射金屬銣時(shí)，逸出的光電子最大初動能最大，最大值為1.56×10^-19J．

點(diǎn)評 本題考查了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的基本運(yùn)用，知道波長越短，光子能量越大，掌握發(fā)生光電效應(yīng)的條件，難度不大．