Question

如图所示，一平行细光束经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c，若金属板b有光电子放出，试判断金属板a、c是否也能放出光电子．

Answer 1

答案：
解析：

答：c处有光电子射出；a处可能有，亦可能无光电子射出．　 说明： 将图中所示光路与白光通过三棱镜的色散现象相比较可知：a、b、c三处的照射光频率之间的关系是；发生光电效应的条件是照射光的频率大于或等于金属的极限频率；因为b板能发生光电效应，所以c板也一定能发生光电效应现象，即c处有光电子射出；因为a处照射光频率与金属板的极限频率的大小仍无法确定，故a处能否发生光电效应现象未知，即a处可能有光电子射出，亦可能无光电子射出． 　　a、b、c是三块相同的金属板，即它们发生光电效应现象的照射光的极限频率相同；b板有光电子放出，说明b板发生光电效应现象，即b处的照射光频率大于或等于金属板的极限频率． 　　a、c两金属板能否放出光电子，关键是看a、c两处的照射光的频率与金属板的极限频率之间的大小，但由于金属板的极限频率并未直接给出，因此需要利用一个过渡量进行比较，亦即比较a、c两处的照射光与b处的照射光的频率的大小．

提示：

对于某种特定的金属而言，表面处的自由电子从金属中飞出成为一个光电子需要克服金属对其引力所做的功相等，即光电子的逸出功相同，这时电子需要吸收一定的能量，由爱因斯坦光子理论可知：E＝hμ，式中E为一个光子的能量，若E恰好等于逸出功，则所对应的μ为金属的极限频率()，为发生光电效应现象，则要求照射光频率μ≥上式即为发生光电效应所需条件．读者应对此有深刻的理解，方能准确地做出判断．另外，我们亦可判断b、c两处金属发射出的光电子的最大初动能的大小，这一点请同学自行分析． 　　本题虽然主要考查光电效应的相关知识，但更加强调知识之间的互相联系，是一道很好的考查学生的综合能力的题目．这就要求学生对知识并不是死记硬背，而要互相联系、融会贯通．此题首先要知道三棱镜对复色光起色散作用的定性规律，即偏折角越大的光的频率越高，其次要知道发生光电效应的条件，即入射光的频率大于或等于极限频率．