Question

13．图示为通过某光电管的光电流与两级间电压的关系，当用光子能量E₁=4.5eV的蓝光照射光电管的阴极K时，对应图线与横轴的交点U₁=-2.37V．普朗克常量h=6.63×10^-34J•s，电子电荷量e=1.6×10^-19C．（以下计算结果均保留两位有效数字）
（1）求阴极K发生光电效应的极限频率．
（2）当用光子能量E₂=7.0eV的紫外线持续照射光电管的阴极K时，测得饱和电流为0.32μA，求阴极K每秒钟发射的光电子数．

Answer 1

分析 根据能量守恒求解极限频率，根据电流的定义式求解发射的光电子数，从而即可求解．

解答 解：（1）根据能量守恒定律有：E₁=eU₁+hγ
将E₁=4.5eV=4.5×1.6×10^-19J 代入可得：
γ=5.2×10¹⁴Hz
（2）根据I=$\frac{q}{t}$，q=Ne，求得：
N=$\frac{q}{e}$=$\frac{It}{e}$=$\frac{0.32×1{0}^{-6}}{1.6×1{0}^{-19}}$=2.0×10¹²个
答：（1）阴极K发生光电效应的极限频率5.2×10¹⁴Hz．
（2）阴极K单位时间发射的光电子数2.0×10¹²个．

点评 理解光电效应中极限频率的意义，会应用能量守恒定律求解频率，此类题目计算量较大，要细心．