( ⊙ o ⊙ )( ⊙ o ⊙ )光电效应问题,望高手作答

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/04 03:22:43
题目是:有一个极限频率为5*10^14HZ的光电管,用波长为200NM的单色光照射,当加上30V的反向电压时,电流刚好为0,求逸出电子的最大初动能

答案是按照E=eq来算的,为什么不能用光电效应方程来算呢?就是用
E=HV-Hv来算为什么不行

因为你不知道光电管金属材料的逸出功,已知条件没给,所以你不能用光电方程计算逸出电子初动能。

外加30V反向电压电流为0,说明逸出的光电子的初动能不足以从光电管的阴极跑到阳极再沿着电回路跑一圈。这里面就复杂了,电子进入电路以后就不一定走直线了,只能考虑到光电子在阴极和阳极之间这一段,它要到不了阳极肯定没电流。要计算需要多少初动能才到不了阳极需要借助阴极和阳极之间的距离d。

设阴极阳极间距离为d
电子电量q
阴阳极间反向电压U
电子质量m
电子初动能E0
电子初速度v0
电子到阳极的末动能E1
电子到阳极的末速度v1
电子加速度a

电子相当于以初动能在反向电压作用下做匀减速运动,有以下关系:
(v1)^2-(v0)^2=2*a*d
其中a=F/m=E*q/m=U*q/(d*m)

进而有:
(1/2)*m*(v1)^2-(1/2)*m*(v0)^2=U*q
即:
E0-E1=U*q
而要求电子到不了阳极,有E1=0,所以E0=U*q,等于反向电压乘以电子电量。

因为光线不一定是垂直入射的,电子逸出时可能不是走的最短的距离,
也就是如果电子是斜着出射的,克服逸出电位的能量要大于逸出功!