Question

4．如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．
（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针无（选填“有”或“无”）偏转．
（3）实验室用功率P=1500W的紫外灯演示光电效应．紫外线波长λ=250nm，则紫外灯每秒钟发出的光子数目约为1.885×10²¹个．

Answer 1

分析 （1）用紫外线照射锌板，发生光电效应，锌板带正电，用带负电的金属小球与锌板接触，结合电量的变化判断验电器指针偏角的变化．
（2）根据光电效应的条件，结合入射光的频率大小判断是否发生光电效应，从而判断验电器指针是否偏转．
（3）根据光子能量，结合1s发出的光的能量求出每秒内发出光子数目．

解答 解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小．
（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．
（3）根据Pt=$n\frac{hc}{λ}$知，紫外线灯每秒发出的光子数目n=$\frac{Ptλ}{hc}$=$\frac{1500×1×250×1{0}^{-9}}{6.63×1{0}^{-34}×3×1{0}^{8}}$=1.885×10²¹．
故答案为：（1）减小，（2）无，（3）1.885×10²¹．

点评 解决本题的关键知道光电效应的条件以及光电效应的实质，知道光子能量E=hv=$h\frac{c}{λ}$，并能灵活运用．