Question

3．用光子能量为5.0eV的光照射到光电管（如图乙装置）上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图甲所示，则该光电管金属的逸出功为4.8×10^-19J．如图丙所示为氢原子的能级图，若一大群处于第4能级的氢原子向基态跃迁时辐射出的光子照射该光电管则逸出光咆电子的最大初动能为1.56×10^-18J．

Answer 1

分析 根据遏止电压的大小求出光电子的最大初动能，结合光电效应方程求出光电管金属的逸出功．能级差越大，释放的光子能量越大，结合光电效应方程求出光电子的最大初动能．

解答 解：由甲图可知，光电子的遏止电压为2V，则光电子的最大初动能为2eV，根据光电效应方程E_km=hv-W₀得，逸出功为：
W₀=hv-E_km=5.0-2.0eV=3eV=3×1.6×10^-19J=4.8×10^-19J．
从第4能级向基态跃迁时，释放的光子能量hv=-0.85+13.6eV=12.75eV，则光电子的最大初动能为：
E_km′=hv-W₀=12.75-3eV=9.75eV=9.75×1.6×10^-19=1.56×10^-18J．
故答案为：4.8×10^-19，1.56×10^-18．

点评 本题考查了能级的跃迁和光电效应方程的综合运用，知道光电子最长初动能与遏止电压之间的关系，结合光电效应方程进行求解，难度不大．