高中物理光电效应实验计算题

已知使锌板发生光电效应的光的极限波长为λ₀=372mm．按照玻尔的理论,氢原子的基态能量为一13．6eV,试通过计算说明利用氢原子光谱中的光能否使锌板发生光电效应（真空中的光速为c=3．00×10⁸m／s,普朗克常数h=6．63×10^-34J·s）

（本题供教学进度已超前的考生做）
如图所示，是研究光电效应规律的实验电路。初始时刻，滑动变阻器的滑动头P与固定接点Q都处于变阻器的中点。阴极K用金属铯制成，用波长的绿光照射阴极K，电流表有示数。调节A、K间的电压，滑动头P由中点和左滑动时，光电流逐渐减小，电流表示数减小到零时，电压表示数为0.6V；当滑动头P由中点向右滑动时，光电流逐渐增大，光电流达到饱和时，电流表示数为。此时电压表示数为2.5V。已知，电压表零刻度在表盘中央，求：

（1）每秒钟从阴极发射的光电子数；
（2）金属铯的逸出功；
（3）如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的3倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。

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，电荷量为e，问：
（1）从B板产生的光电子中，最大的动能是多少？
（2）到达A板的光电子，其最大的动能又是多少？
（3）光电子从B板运动到A板所需的最长时间是多少？

如图13-甲所示，是研究光电效应规律的光电管。用波长=0.50的绿光照射阴极K，实验测得流过G表电流I与AK之间电势差U_AK满足如图13-乙所示规律，取=6.63×10^-34J· S。结合图象，

求：（结果保留两位有效数字）

（1）每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能
（2）该阴极材料的极限波长

分别用λ和λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？

某激光源的发光功率为P，发射的激光在空气中波长为λ，波速为c。当该激光照射到折射率为n的介质中时，由于介质表面的反射，其能量减少了10％，在介质中该激光束的直径为d。
（1）在介质中激光光子的能量多大？（普朗克常量为h）
（2）在介质中单位时间内通过与激光束垂直的截面上单位面积的光子数为多少？

如图所示是做光电效应实验的装置简图。在抽成真空的玻璃管内，K为阴极（用金属铯制成，发生光电效应的逸出功为1.9eV），A为阳极。在a、b间不接任何电源，用波长为λ的单色光照射阴极K，会发现电流表指针有偏转。这时，若在a、b间接入直流电源，实验发现光电流与所加电压的关系如图，求：
（1）a、b间未接直流电源时，通过电流表的电流方向。
（2）从阴极K发出的光电子的最大初动能E_K是多少焦？
（3）入射单色光的波长是多少？

(13分) 如图所示的光电管实验当中，当用波长136.4nm的光照在K上时，调节滑动变阻器，当电压表读数为6.60V时，灵敏电流表读数为零．改用波长65.2nm的光照在K上时，调节滑动变阻器，当电压表读数为16.50V时，灵敏电流表读数为零．求普朗克常量和K的逸出功．

(10分) 一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，以h表示普朗克恒量，c表示光速．
（1）求光源每秒种发出的光子数目．
（2）若能引起视觉反映的光的最小强度是人的视网膜每秒钟单位面积上获得n个光子的能量．求当人距离光源多远时将看不到光源．

波长为λ＝0．17μm的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子，光电子在磁感强度为B的匀强磁场中，做最大半径为r的匀速圆周运动时，已知r·B=5．6×10^-6T·m，光电子质量m=9．1×10^-31Kg，电量e =1．6×10^-19C，普朗克恒量h＝6．63×10^-34J·s。求
（1）每个光电子的最大初动能（结果保留三位有效数字）；
（2）金属筒的逸出功（结果保留三位有效数字）．