4.光电效应现象逸出的光电子的最大初动能不容易直接测量,也可以利用类似的转换的方法.
(1)如图1是研究某光电管发生光电效应的电路图,当用频率为ν的光照射金属K时,通过调节光电管两端电压U,测量对应的光电流强度I,绘制了如图2的I-U图象.求当用频率为2ν的光照射金属K时,光电子的最大初动能Ek的大小.已知电子所带电荷量为e,图象中Uc、Im及普朗克常量h均为已知量.
(2)有研究者设计了如下的测量光电子最大初动能的方式.研究装置如图3,真空中放置的平行正对金属板可以作为光电转换装置.用一定频率的激光照射A板中心O点,O点附近将有大量的电子吸收光子的能量而逸出.B板上涂有特殊材料,当电子打在B板上时会在落点处留有可观察的痕迹.可以认为所有逸出的电子都从O点以相同大小的速度逸出,其初速度沿各个方向均匀分布,金属板的正对面积足够大(保证所有的光电子都不会射出两极板所围的区域),光照条件保持不变.已知A、B两极板间的距离为d,电子所带电荷量为e,质量为m,其所受重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计.
①通过外接可调稳压电源使A、B两极板有一定的电势差,A板接电源的负极,由O点逸出的电子打在B板上的最大区域范围为一个圆形,且圆形的面积随A、B两极板间的电压变化而改变.已知电子逸出时的速度大小为v0,试通过计算,推导电子打在B板上的最大范围圆形半径r与两极板间电压U的关系式.
②通过外接电源给A、B两极板间加上一定的电压U0,若第一次A板接电源的负极,电子打在B板上的最大区域为一个圆形;第二次A板接电源的正极,保持极板间所加电压U0不变,电子打在B板上的最大区域范围仍为一个圆形,只是这个圆形半径恰好是第一次的一半.为使B板上没有电子落点的痕迹,则两金属板间的电压满足什么条件?
 0  136890  136898  136904  136908  136914  136916  136920  136926  136928  136934  136940  136944  136946  136950  136956  136958  136964  136968  136970  136974  136976  136980  136982  136984  136985  136986  136988  136989  136990  136992  136994  136998  137000  137004  137006  137010  137016  137018  137024  137028  137030  137034  137040  137046  137048  137054  137058  137060  137066  137070  137076  137084  176998 

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