题目
在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的 ( )A. 照射时间B. 强度C. 频率D. 光子数目
在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的 ( )
A. 照射时间
B. 强度
C. 频率
D. 光子数目
题目解答
答案
C. 频率
解析
考查要点:本题考查光电效应中光电子最大初动能的决定因素,需理解爱因斯坦光电效应方程的物理意义。
解题核心思路:根据爱因斯坦光电效应方程 $E_k = h\nu - \phi$,光电子的最大初动能仅与入射光的频率有关,而与光的强度、照射时间、光子数目无关。强度决定光电流的大小(光电子数目),但不影响单个光电子的动能。
破题关键点:明确区分影响光电子最大初动能的因素(频率)与影响光电流大小的因素(强度)。
根据爱因斯坦光电效应理论,光电子的最大初动能由以下公式决定:
$E_k = h\nu - \phi$
其中:
- $h$ 是普朗克常量,
- $\nu$ 是入射光的频率,
- $\phi$ 是金属的逸出功。
关键分析:
- 频率(选项C):公式中 $\nu$ 是唯一变量,因此最大初动能直接由入射光的频率决定。
- 强度(选项B):强度反映单位时间内入射光子的数量,影响光电流的大小,但与单个光电子的动能无关。
- 照射时间(选项A):延长照射时间不会改变单个光子的能量,因此不影响最大初动能。
- 光子数目(选项D):光子数目与强度相关,仅影响能否产生光电效应(需光子能量足够),但不决定光电子的动能。
综上,正确答案为 C. 频率。