Question

研究光电效应规律的实验装置如图所示，光电管的阴极材料为金属钾，其逸出功为W0=2.25eV，现用光子能量为1

研究光电效应规律的实验装置如图所示，光电管的阴极材料为金属钾，其逸出功为W0=2.25eV，现用光子能量为10.75eV的紫外线照射光电管，调节变阻器滑片位置，使光电流刚好为零．求：（1）电压表的示数是多少？（2）若照射光的强度不变，紫外线的频率增大一倍，阴极K每秒内逸出的光电子数如何变化？到达阳极的光电子动能为多大？（3）若将电源的正负极对调，到达阳极的光电子动能为多大？

Answer 1

（1）由光电效应方程E_k=hν-W₀
得光电子最大初动能E_k=8.50 eV
光电管两端加有反向电压，光电子由K向A做减速运动．
由动能定理-eU=E_kA-E_k
因E_kA=0，则U=

Ek

e

=8.50 V．
（2）设光的强度为nhν，光强不变，频率增大一倍，则每秒入射的光子数n减为原来的一半，阴极K每秒内逸出的光电子数也减为原来的一半，
由光电效应方程得光电子的最大初动能
E_k′=hν′-W₀=2hν-W₀=19.25 eV
电子由阴极向阳极做减速运动．
由动能定理-eU=E_kA′-E_k′，得E_kA′=10.75 eV．
（3）若将电源的正负极对调，光电管上加有正向电压，光电子从阴极向阳极做加速运动，由动能定量eU=E_kA″-E_k，
得E_kA″=17.00 eV．
答：（1）电压表的示数是8.50V．
（2）阴极K每秒内逸出的光电子数减为原来的一半，到达阳极的光电子动能为10.75eV．
（3）到达阳极的光电子动能为17.00eV．