题目内容
【题目】如图所示,相距为d的两平行金属板A、B足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应,已知普朗克常量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量e,求:
(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能;
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.
【答案】解:(1)根据爱因斯坦光电效应方程EK= h—W,光子的频率为.所以,光电子的最大初动能为EK=-W.能以最短时间到达A板的光电子,是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子,设到达A板的动能为EK1,由动能定理,得eU= EK1一EK,
所以EK1 =eU+-W.
(2)能以最长时间到达A板的光电子,是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光电子.则,得t=d
【解析】(1)根据爱因斯坦光电效应方程有:EK=hv-W
光子的频率:
所以,光电子的最大初动能:
能以最短时间到达A板的光电子,是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子,设到达A板时的动能为EK1,由动能定理:eU=EK1-EK
所以:Ek1=eU+-W
(2)能以最长时间到达A板的光电子,是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光的电子.
因为:
所以:
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