题目
2-3从铝中移出一个电子需要4.2eV的能量,今有波长为2000A的光投射到铝表面.试问:(1)由此发射出来的光电子的最大动能是多少?(2)遏止电势差为多大?(3)铝的截止(红限)波长有多大?
2-3从铝中移出一个电子需要4.2eV的能量,今有波长为
2000A的光投射到铝表面.试问:(1)由此发射出来的光电子的
最大动能是多少?(2)遏止电势差为多大?(3)铝的截止(红限)波长
有多大?
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算光电子的最大动能
根据光电效应公式，光电子的最大动能等于入射光子的能量减去逸出功。入射光子的能量可以通过光子能量公式 $E = \frac{hc}{\lambda}$ 计算，其中 $h$ 是普朗克常数，$c$ 是光速，$\lambda$ 是光的波长。逸出功 $A$ 已知为 4.2 eV。因此，光电子的最大动能 $E_{kmax}$ 可以通过以下公式计算：
$$E_{kmax} = \frac{hc}{\lambda} - A$$
步骤 2：计算遏止电势差
遏止电势差 $U_{c}$ 是使光电子停止运动所需的电势差，它等于光电子最大动能除以电子电荷 $e$。因此，遏止电势差 $U_{c}$ 可以通过以下公式计算：
$$U_{c} = \frac{E_{kmax}}{e}$$
步骤 3：计算铝的截止波长
铝的截止波长 $\lambda_{c}$ 是使逸出功等于入射光子能量的波长。因此，截止波长 $\lambda_{c}$ 可以通过以下公式计算：
$$\lambda_{c} = \frac{hc}{A}$$
根据光电效应公式，光电子的最大动能等于入射光子的能量减去逸出功。入射光子的能量可以通过光子能量公式 $E = \frac{hc}{\lambda}$ 计算，其中 $h$ 是普朗克常数，$c$ 是光速，$\lambda$ 是光的波长。逸出功 $A$ 已知为 4.2 eV。因此，光电子的最大动能 $E_{kmax}$ 可以通过以下公式计算：
$$E_{kmax} = \frac{hc}{\lambda} - A$$
步骤 2：计算遏止电势差
遏止电势差 $U_{c}$ 是使光电子停止运动所需的电势差，它等于光电子最大动能除以电子电荷 $e$。因此，遏止电势差 $U_{c}$ 可以通过以下公式计算：
$$U_{c} = \frac{E_{kmax}}{e}$$
步骤 3：计算铝的截止波长
铝的截止波长 $\lambda_{c}$ 是使逸出功等于入射光子能量的波长。因此，截止波长 $\lambda_{c}$ 可以通过以下公式计算：
$$\lambda_{c} = \frac{hc}{A}$$