问题 问答题

波长λ=0.71A的伦琴射线使金箔发射光电子,电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动,已知rB=1.88×10-4m•T.试求:

(1)光电子的最大初动能;

(2)金属的逸出功;

(3)该电子的物质波的波长是多少?

答案

(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力m

v2
r
=evB

所以v=

erB
m

电子的最大初动能Ek=

1
2
mv2=
e2r2B2
2m

=

(1.6×10-19)2×(1.88×10-4)2
2×9.1×10-31
J≈4.97×10-16J≈3.1×103eV

(2)入射光子的能量

ε=hν=h

c
λ
=
6.63×10-34×3×108
7.1×10-11×1.6×10-19
eV≈1.75×104eV

根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功为

W0=hν-Ek=1.44×104eV

(3)物质波的波长为

λ=

h
mv
=
h
erB
=
6.63×10-34
1.6×10-19×1.88×10-4
m≈2.2×10-11m

答:(1)光电子的最大初动能3.1×103 eV;

(2)金属的逸出功1.44×104 eV;

(3)该电子的物质波的波长是2.2×10-11 m.

单项选择题
多项选择题