题目
用频率v的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为E_k;若改用频率为2v的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为:()A. 2E_kB. hv-E_kC. hv+E_kD. 2hv-E_k
用频率v的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为E_k;若改用频率为2v的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为:()
A. 2E_k
B. hv-E_k
C. hv+E_k
D. 2hv-E_k
题目解答
答案
C. hv+E_k
解析
本题考查光电效应方程的应用,核心在于理解最大初动能与入射光频率的关系。关键点如下:
- 爱因斯坦光电效应方程:$E_k = h\nu - W$,其中$W$为逸出功,是金属材料的特性。
- 两次照射中逸出功相同:同一金属的$W$不变,需通过第一次条件求出$W$,再代入第二次条件计算新动能。
第(1)步:建立初始条件
用频率$\nu$的光照射时,最大初动能为:
$E_k = h\nu - W \quad \text{(1)}$
第(2)步:求逸出功$W$
由式(1)可得:
$W = h\nu - E_k \quad \text{(2)}$
第(3)步:计算频率为$2\nu$时的动能
用频率$2\nu$的光照射,最大初动能为:
$E_k' = h(2\nu) - W$
将式(2)代入得:
$E_k' = 2h\nu - (h\nu - E_k) = h\nu + E_k$