Question

如圖所示，一光電管的陰極用極限波長

λ

0

=5×1

0

-7

m的鈉制成．用波長λ=3×1

0

-7

m的紫外線照射陰極K，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差U=2.1V時(shí)光電流達(dá)到飽和，飽和值為I=0.56mA．則每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)為

 

．電子到達(dá)陽極A時(shí)的最大動(dòng)能為

 

J（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）．如果電勢差U不變，而照射光的強(qiáng)度增到原值的三倍，此時(shí)電子到達(dá)陽極A時(shí)的最大動(dòng)能

 

（填“變大”“不變”或“變小”）．已知普朗克常量h=6，63×1

0

-34

J?s，光速c=3.0×1

0

8

m/s，電子電荷量e=1.6×1

0

-19

C．

Answer 1

分析：根據(jù)It=ne求出每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)．通過光電效應(yīng)方程，結(jié)合動(dòng)能定理求出電子到達(dá)陽極A的最大動(dòng)能．光的強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能．

解答：解：由It=ne知，n=

It

e

=

0.56×10-3

1.6×10-19

=3.5×1015個(gè)．
電子從陰極射出時(shí)的最大初動(dòng)能Ekm=h

c

λ

-h

c

λ0

=6.63×10-34×(

3×108

3×10-7

-

3×108

5×10-7

)=2.65×10^-19J
根據(jù)動(dòng)能定理得，電子到達(dá)A時(shí)的最大動(dòng)能EkA=Ekm+eU=2.65×10-19+2.1×1.6×10-19≈6.0×10^-19J．
照射光的強(qiáng)度增到原值的三倍，電子的最大初動(dòng)能不變，則電子到達(dá)陽極A的動(dòng)能不變．
故答案為：3.5×10¹⁵，6.0×10^-19，不變．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光電效應(yīng)與動(dòng)能定理的綜合，知道光強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能，只影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目．