Question

7．如图所示，一光电管的阴极极限波长λ₀的钠制成，用波长λ的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U₀，光电流的饱和值I_m．求：
（1）每秒内由K极发射的电子数．
（2）电子到达A极时的最大动能．

Answer 1

分析 （1）根据饱和电流的大小，结合n=$\frac{It}{e}$求出每秒内由K极发射的光电子数目．
（2）根据光电效应方程求出光电子的最大初动能，结合动能定理求出电子到达A极时的最大动能．

解答 解：（1）根据公式n=$\frac{It}{e}$，那么每秒钟内由K极发射的光电子数　n=$\frac{{I}_{m}}{e}$；
（2）阴极K金属的逸出功　W=hν₀=h$\frac{c}{{λ}_{0}}$
光电子的最大初动能　E_k=hν-W=h$\frac{c}{λ}$-W
由动能定理　eU=E_K′-E_k
则电子到达A极的最大动能　E_K′=E_k+eU
解得：E_K′=h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{0}}$+eU₀；
答：（1）每秒内由K极发射的电子数$\frac{{I}_{m}}{e}$．
（2）电子到达A极时的最大动能h$\frac{c}{λ}$-h$\frac{c}{{λ}_{0}}$+eU₀．

点评 解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道光的强度影响单位时间内发出光电子的数目．