题目内容
【题目】小灯泡的功率P=1W，设其发光向四周均匀辐射，平均波长λ=10-6cm，求在距离d =1.0×104m处，每秒钟落在垂直于光线方向上面 S =1cm2上的光电子数是多少？( h = 6.63 ×10-34J·S)
【答案】射到1cm2的球面上的光子数为： 4×105（个）
【解析】
光子的能量
，真空中光子的频率γ、波长与光速的关系为：
．单位时间内，灯泡发出的能量为
，求出总的光子数，这些光子在相同时间内到达以光源为球心的同一球面上，根据数学知识求出在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目．
设离灯104m远处每平方厘米面积上灯照射的能量为
，则有
①；设穿过的光子数为n，则有
②，代入数据解得：n=4×105个．
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【题目】深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道．如图所示是一个航标灯自动控制电路的示意图．电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属．下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400～770 nm(1 nm＝10－9m).
各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：
金属 | 铯 | 钠 | 锌 | 银 | 铂 |
极限频率(Hz) | 4.545×1014 | 6.000×1014 | 8.065×1014 | 1.153×1015 | 1.529×1015 |
极限波长(μm) | 0.660 0 | 0.500 0 | 0.372 0 | 0.260 0 | 0.196 2 |
根据图和所给出的数据，你认为：
(1)光电管阴极K上应涂有金属________；
(2)控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触；
(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故．如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S应和________接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生．
