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
=evBv2 r
所以v=erB m
电子的最大初动能Ek=
mv2=1 2 e2r2B2 2m
=
J≈4.97×10-16J≈3.1×103eV(1.6×10-19)2×(1.88×10-4)2 2×9.1×10-31
(2)入射光子的能量
ε=hν=h
=c λ
eV≈1.75×104eV6.63×10-34×3×108 7.1×10-11×1.6×10-19
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
m≈2.2×10-11m6.63×10-34 1.6×10-19×1.88×10-4
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.