Question

3．图甲为观测光电效应的实验装置示意图．已知实验中测得某种金属的遏止电压U_C与入射光频率v之间的关系如图乙所示，则根据图象可知，普朗克常量h=$\frac{e{U}_{1}}{{v}_{1}}$．该金属的逸出功W₀=eU₁；如果实验中入射光的频率为v₂（v₂＞v₁），则产生的光电子的最大初动能E_k=$\frac{e{U}_{1}}{{v}_{1}}（{v}_{2}-{v}_{1}）$（已知电子的电荷量为e）．

Answer 1

分析 根据光电效应方程E_km=hv-W₀和eU_C=E_Km得出遏止电压U_c与入射光频率v的关系式，从而进行判断．根据逸出功W₀=hv₀，和光电效应方程：E_K=hv-W₀直接进行求解．

解答 解：由图象可知，U_c=$\frac{hv}{e}$-$\frac{{W}_{0}}{e}$，知图线的斜率$\frac{{U}_{1}}{{v}_{1}}$=$\frac{h}{e}$，
那么普朗克常量h=$\frac{e{U}_{1}}{{v}_{1}}$．
当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W₀=hv₀=eU₁；
如果实验中入射光的频率为v₂（v₂＞v₁），
根据光电效应方程E_km=hv-W₀=hv₂-eU₁=$\frac{e{U}_{1}}{{v}_{1}}（{v}_{2}-{v}_{1}）$．
故答案为：$\frac{e{U}_{1}}{{v}_{1}}$，eU₁，$\frac{e{U}_{1}}{{v}_{1}}（{v}_{2}-{v}_{1}）$．

点评 解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系．本题考察知识点简单，但是学生在学习中要牢记公式以及物理量之间的关系，同时注意计算的准确性．