Question

6．如图所示的光电管实验中，当用波长3.0×10^-7m的光照射在阴极K上时，电流表有示数．调节滑动变阻器，当电压表读数为3.0V时，电流表读数恰好为零；改用波长为1.5×10^-7m的光照射在阴极K上时，调节滑动变阻器，当电压表读数为7.1V时，电流表读数也恰好为零．由此可得普朗克常量为6.6×10^-34J•s，该阴极的逸出功为1.8×10^-19J．已知电子电量为1.6×10^-19C，光速c为3×10⁸m/s，结果保留两位有效数字．

Answer 1

分析 光电子射出后，有一定的动能，若能够到达另一极板则电流表有示数，当恰好不能达到时，说明电子射出的初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答．

解答 解：设普朗克常数为h，K的逸出功为W
由光电方程可得光电子最大动能：E_k=hν-W
由题意知，当光电流恰好为零时有：E_k=eU
又：c=λν
由上三式可得：$eU=h\frac{c}{λ}-W$
当入射光波长为3.0×10^-7m时，可得：$3.0×1.6×1{0}^{-19}=h\frac{3.00×{10}^{8}}{3.0×{10}^{-7}}-W$
当入射光波长为3.0×10^-7m时，可得：$7.1×1.6×1{0}^{-19}=h\frac{3.00×{10}^{8}}{1.5×{10}^{-7}}-W$
联立可得：h=6.6×10^-34J•s，W=1.8×10^-19J
故答案为：6.6×10^-34；1.8×10^-19

点评 正确理解该实验的原理和光电效应方程中各个物理量的含义是解答本题的关键．