Question

5．在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v₀，现用频率为2v₀的光照射在阴极上，已知普朗克常量为h，则光电子的最大初动能为hv₀；若此时电路中的饱和光电流为I，已知电子电量为e，则单位时间内到达阳极的电子数为$\frac{I}{e}$；若该照射光的强度变为原来的2倍，则电路中的光电流为2I．

Answer 1

分析 根据极限频率求出阴极K的逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能，根据光电流的大小，结合电流的定义式求出单位时间内到达阳极的电子数目．当光强度变为原来的2倍，则单位时间内发出光子数目变为原来的2倍，激发出的光电子数变为原来的2倍，则光电流变为原来的2倍．

解答 解：阴极K的逸出功为W=hv₀，则用频率为2v₀的光照射在阴极时，光电子的最大初动能为E_km=2hv₀-W=hv₀；
由电流的定义可知，单位时间到达阳极的电子数为n=$\frac{I}{e}$；
光电效应中，一个光子激发出一个光电子，当照射光的强度变为原来的2倍，单位时间里射向阴极的光子数变为原来的2倍，激发出的光电子数变为原来的2倍，电路中的光电流变为原来的2倍．
故答案为：hv₀，$\frac{I}{e}$，2I．

点评 解决本题的关键掌握光电效应方程，并能灵活运用，知道光强影响单位时间内的发出光电子的数目，不影响光电子的最大初动能．