Question

20．几种金属的逸出功W₀见下表：

金属	钨	钙	钠	钾	铷
W0（×10-19J）	7.26	5.12	3.66	3.60	3.41

用一束可见光照射上述金属的表面，已知该可见光的波长的范围为4.0×10^-7m～7.6×10^-7m，普朗克常数h=6.63×10^-34J•s，光速c=3×10⁸m/s．
（1）请通过计算说明哪些金属能发生光电效应？
（2）照射哪种金属时逸出的光电子最大初动能最大？最大值是多少？

Answer 1

分析 （1）波长越小，光子频率越大，根据最小波长求出最大的光子能量，通过与逸出功比较，判断能使哪些金属发生光电效应．
（2）光子能量越大，逸出功越小，光电子的最大初动能越大，结合光电效应方程进行求解．

解答 解：（1）由E=hv，$v=\frac{c}{λ}$知，E=$h\frac{c}{λ}$，
将λ=4.0×10^-7 m代入得，E=4.97×10^-19 J
根据E＞W₀，可发生光电效应，判断出能使纳、钾、铷能发生光电效应．
（2）由爱因斯坦光电效应方程：E_km=E-W₀可知，E越大、W₀越小，逸出的光电子初动能越大，
所以照射金属铷时，逸出的光电子最大初动能最大，
将E=4.97×10^-19 J和${W}_{0}=3.41×1{0}^{-19}$J代入可得，${E}_{km}=1.56×1{0}^{-19}$J．
答：（1）能使纳、钾、铷能发生光电效应；
（2）照射金属铷时，逸出的光电子最大初动能最大，最大值为1.56×10^-19J．

点评 本题考查了爱因斯坦光电效应方程的基本运用，知道波长越短，光子能量越大，掌握发生光电效应的条件，难度不大．