Question

11．2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德•博伊尔和乔治•史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图所示电路可研究光电效应规律．图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向左滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为1.7V；现保持滑片P位置不变，以下判断错误的是（　　）

• A． 光电管阴极材料的逸出功为1.05eV
• B． 电键S断开后，电流表G中有电流流过
• C． 若用光子能量为3eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大
• D． 改用能量为1.0eV的光子照射，移动变阻器的触点c，电流表C中也可能有电流

Answer 1

分析 A、该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为1.7eV，根据光电效应方程E_Km=hγ-W₀，求出逸出功．
B、电键S断开，只要有光电子发出，则有电流流过电流表．
D、改用能量为1.5eV的光子照射，通过判断是否能发生光电效应来判断是否光电流．

解答 解：A、该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为1.7eV，
根据光电效应方程E_Km=hγ-W₀，W₀=10.5eV-1.7eV=8.8eV．故A错误．
B、电键S断开后，用光子能量为10.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表．故B正确．
C、若用光子能量为3eV的光照射阴极A，入射光的频率小于极限频率，不会发生光电效应，因此没有光电子的最大初动能可言，更谈不上如何变化，故C错误；
D、改用能量为1.0eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流．故D错误．
本题选择错误的，故选：ACD．

点评 解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及光电效应方程E_Km=hγ-W₀．