题目内容
【题目】氩激光辐射聚焦在平面的光电管阴极上，在光电管阴极与其平行的平面阳极之间接上恒定电动势的电源.在阳极与阴极之间为加速电压情况下，阳极上光电子斑的直径，是在电压极性反向情况下（即在阳极与光电管阴极之间为减速电压下）阳极上光电子斑直径的2倍，光电管阴极材料的逸出功
.激光辐射波长
. 求电源的电动势.
【答案】
【解析】
根据爱因斯坦光电效应方程可求阳极表面光电子的最大速度
.
，
式中
是电子质量，
是普朗克恒量，
是光速.
在加速电压（阳极为正）下，阳极上斑的半径
由光电子平行于极板平面的速度决定.
，
，
.
是阳极与阴极间距离，
是飞行时间，
是加速度：
，
是电源的电动势.
在减速电压下，阳极上斑的半径
由到阳极法向速度为零的光电子决定.
，
.
式中
是电子速度与阳极平面所成角，
是飞行时间. 由此得
，
.
斑的半径：
，因此
.
最后得到电源的电动势
.
本题虽有光电效应的背景，但更大的解题障碍来自于电子在电场中的运动描述. 因为对于加速时形成的斑的半径易作出判断，对于减速的情境难以作出定性的描述.
有关光的粒子性的问题，多数试题都选择了光子与物体作用所表现的宏观属性进行研究，这主要是因为光的粒子性几乎都是在相互作用的过程中得以体现.
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