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- 2024-03-26 发布
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第16点 理解光电效应方程的五个要点
光电效应方程：Ek＝hν－W.
其中Ek＝mev2为光电子的最大初动能，W为金属的逸出功．
要正确理解光电效应方程需注意以下五点：
1．式中Ek是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时的动能大小可以是0～Ek范围内的任何数值．
2．光电效应方程表明光电子的最大初动能与入射光的频率ν呈线性关系(注意不是正比关系)，与光强无关．
3．逸出功W：电子从金属中逸出所需要的克服束缚而消耗的能量的最小值，叫做金属的逸出功．光电效应中，从金属表面逸出的电子消耗能量最少．
4．光电效应方程包含了产生光电效应的条件，即Ek＝hν－W>0，亦即hν>W，ν>＝ν0，而ν0＝是金属的极限频率．
5．光电效应方程实质上是能量守恒方程．
对点例题 某金属的逸出功为W，用波长为λ的光照射金属的表面，当遏止电压取某个值时，光电流便被截止．当光的波长改变为原波长的后，已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍，试计算原入射光的波长λ.
解题指导 利用eUc＝hν－W，按题意可写出两个方程：
eUc＝h－W，以及eηUc＝h－W，
两式相减得(η－1)eUc＝h(n－1)．
再将上述第一式代入，便有(η－1)(h－W)＝h(n－1)．
λ＝.
答案
难点释疑 遏止电压Uc与光电子的最大初动能的关系为：Ek＝eUc.
已知金属铯的极限波长为0.66 μm，用0.50 μm的光照射铯金属表面发射光电子的最大初动能为多少焦耳？铯金属的逸出功为多少焦耳？
答案 9.78×10－20 J 3×10－19 J
解析 铯的逸出功为W＝hν0＝h
将c＝3×108 m/s，h＝6.63×10－34 J·s，λc＝0.66×10－6 m代入上式可得W＝3×10－19 J.
根据光电效应方程得
Ek＝hν－W＝h－W
＝6.63×10－34× J－3×10－19 J≈9.78×10－20 J．
