问题
问答题
如图所示,相距为d的A、B两平行金属板足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应.已知普朗克恒量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量e,求:
(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能;
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.
答案
(1)根据爱因斯坦光电效应方程 EK=hv-W …①
光子的频率:ν=
…②C λ
所以,光电子的最大初动能:EK=
-W…③hC λ
能以最短时间到达A板的光电子,是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子,设到达A板时的动能为EK1,
由动能定理:eU=EK1-EK…④
所以:EK1=eU+
-W…⑤hC λ
(2)能以最长时间到达A板的光电子,是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光的电子.
∵d=
at2=1 2 1 2
t2…⑥Ue md
∴t=d
…⑦2m Ue
答:(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能EK1=eU+
-W;hC λ
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间t=d
.2m Ue