高中物理 模块要点回眸 第8点 理解光电效应方程的五个要点素材 沪科版选修3-5（通用） 3页

第8点　理解光电效应方程的五个要点 ‎ 光电效应方程：Ekm＝hν－W.‎ 其中Ekm＝mev为光电子的最大动能，W为金属的逸出功．‎ 要正确理解光电效应方程需注意以下五点：‎ ‎1．式中Ekm是光电子的最大动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是0～Ekm范围内的任何数值．‎ ‎2．光电效应方程表明光电子的最大动能与入射光的频率ν呈线性关系(注意不是正比关系)，与光强无关．‎ ‎3．光电效应方程包含了产生光电效应的条件，即Ekm＝hν－W>0，亦即hν>W，ν>＝ν0，而ν0＝是金属的极限频率．‎ ‎4．光电效应方程实质上是能量守恒方程．‎ ‎5．逸出功W：电子从金属中逸出所需要的克服束缚而消耗的能量的最小值，叫做金属的逸出功．光电效应中，从金属表面逸出的电子消耗能量最少．‎ 对点例题　某金属的逸出功为W，用波长为λ的光照射金属的表面，当遏止电压取某个值时，光电流便被截止．当光的波长改变为原波长的1/n后，已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍，试计算原入射光的波长λ.‎ 解题指导　利用eU0＝hν－W，按题意可写出两个方程：‎ eU0＝h－W，‎ 以及eηU0＝h－W，‎ 两式相减得 ‎(η－1)eU0＝h(n－1)．‎ 再将上述第一式代入，便有 ‎(η－1)(h－W)＝h(n－1)．‎ λ＝.‎ 答案　 难点释疑　遏止电压U0与最大动能的关系为：Ekm＝eU0.‎ 如图1所示，阴极K用极限波长λ0＝0.66 μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A极板电压比阴极高出2.5 V时 ，光电流达到饱和，电流表示数为I＝0.64 μA，求：‎ 图1‎ ‎(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大动能；‎ ‎(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大动能．‎ 答案　(1)4.0×1012个　9.64×10－20 J ‎(2)8.0×1012个　9.64×10－20 J 解析　(1)当电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的个数 n＝＝＝4.0×1012(个)．‎ 根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大动能：‎ mv＝hν－W＝h－h ‎＝6.63×10－34×3×108×(－) J ‎＝9.64×10－20 J.‎ ‎(2)如果入射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律知，阴极每秒钟发射的光电子的个数 n′＝2n＝8.0×1012(个)，‎ 光电子的最大动能仍然是 mv＝9.64×10－20 J．‎