Question

10．在光电效应中，电子获得光子的能量后最终成为光电子，其中一部分能量用于克服金属的阻碍做功，剩下的能量就是光电子的初动能．能量为6.0eV的光子射放某金属表面后，逸出光电子的最大初动能为2.5eV，己知h=6.6×10^-34J•s．元电荷电量为e=1.6×10^-19C．求：
（1）金属的逸出功W；
（2）该条件下的遏止电压U_e；
（3）这种金属发生光电效应的极限频率ν．（结果保留，2位有效数字）

Answer 1

分析 根据光电效应方程，结合光电子的最大初动能，求出金属的逸出功；
通过动能定理求出反向电压的大小；
再根据hv₀=W₀求解极限频率，从而即可求解．

解答 解：（1）由光电效应方程E_k=hν-W可知，
金属的逸出功W=hν-E_k=6.0eV-2.5eV=3.5eV；
（2）根据eU_e=E_k可知，那么遏止电压的大小为U_e=$\frac{3.5eV}{e}$=3.5V，
（3）根据hv₀=W₀；
得金属发生光电效应的极限频率v=$\frac{3.5×1.6×1{0}^{-19}}{6.6×1{0}^{-34}}$=8.5×10¹⁴Hz，
答：（1）金属的逸出功为3.5eV；
（2）该条件下的遏止电压3.5V；
（3）这种金属发生光电效应的极限频率8.5×10¹⁴Hz．

点评 解决本题的关键掌握光电效应方程，结合动能定理进行求解，明确入射光频率，与极限频率的区别，及注意解题过程中的单位转换．