Question

某金属在一束黄光照射下，刚好有电子逸出（即用频率小于黄光的光线照射就不能有电子逸出），在下述情况下电子的最大初动能及逸出的电子数目会发生什么变化？（1）增大光强而不改变光的频率；（2）用一束强度更大的红光代替黄光；（3）用强度相同的紫光代替黄光.

 

Answer 1

【答案】

见解析

【解析】由题意可知黄光频率为该金属的极限频率.（1）增大光强而不改变光的频率，意味着单位时间内入射的光子数增大，而每个光子的能量不变.由mv_m²=hν-W可知逸出的光电子的最大初动能不变，但逸出的光电子数目增多.（2）用一束强度更大的红光来代替黄光，红光频率低于该金属的极限频率，所以无光电子逸出.（3）用强度相同的紫光代替黄光时，因一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量，当光强度相同时，紫光入射金属时，单位时间内的光子数比黄光少，因此逸出的电子数将减少，但光电子的最大初动能将增大.

思路分析：刚好有电子逸出说明黄光频率为该金属的极限频率.，光照强度越强，光子数目越多，mv_m²=hν-W，光照频率越大，光子能量就多，用强度相同的紫光代替黄光时，因一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量，当光强度相同时，紫光入射金属时，单位时间内的光子数比黄光少，因此逸出的电子数将减少，但光电子的最大初动能将增大.

试题点评：本题考查了光电效应的规律，关键是理解光照强度越强，光子数目越多，光照频率越大，光子能量就多，只要入射光的频率大于极限频率，就能发生光电效应，