Question

一光电管的阴极用极限波长λ₀=5×10^-7m的钠制成．用波长λ=3×10^-7m的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=21V，光电流的饱和值I=0.56?A．
（1）求每秒内由K极发射的电子数；
（2）求电子到达A极时的最大动能；
（3）如果电势差U不变，而照射光的强度增到原值的3倍，此时电子到达A极时的最大动能是多少？（普朗克恒量h=6.63×10^-34J?s，电子的电量e=1.6×10^-19C）．

Answer 1

分析：（1）根据饱和电流的大小，结合n=

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．
（3）入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，不影响光电子的最大初动能．

解答：解：（1）每秒钟内由K极发射的光电子数　n=

It

e

=

0.56×10-6×1

1.6×10-19

=4×10¹²
（2）阴极K金属的逸出功　W=hν₀=h

C

λ0

=3.978×10^-19J
光电子的最大初动能　E_k=hν-W=h

C

λ

-W=2.652×10^-19J
由动能定理　eU=E_K′-E_k
则电子到达A极的最大动能　E_K′=6.0×10-19J=3.75eV
（3）入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，光电管阳极A和阴极K之间的电势差不变，则到达A 极时最大动能不变，仍为6.0×10^-19J，即3.75eV．
答：（1）每秒钟内由K极发射的光电子数目为4×10¹²．
（2）电子到达A极时的最大动能为3.75eV．
（3）电子到达A极时最大动能是3.75eV．

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．