第十六章习题解

∴A = 2.0eV
7. 有波长为 有波长为2×10-7m的光投射到铝表面，若从 的光投射到铝表面， 的光投射到铝表面 铝中移走一个电子需要4.2eV的能量，试求 的能量， 铝中移走一个电子需要 的能量 （1） 所发射的光电子的最大动能是多少？ ） 所发射的光电子的最大动能是多少？ （2）遏止电压是多少？ ）遏止电压是多少？ （3）铝的红限波长是多少？ ）铝的红限波长是多少？ 解：(1)根据爱因斯坦光电效应方程有： 根据爱因斯坦光电效应方程有： 根据爱因斯坦光电效应方程有
1 2 hν = mv + A 2
得光电子得最大动能是： 得光电子得最大动能是：
1 2 hc Emax = mv max = hν A = A 2 λ
1 2 6.63×10 ×3×10 ∴ mv max = 4.2×1.6×10 7 2 2.0×10 19 = 3.23×10 (J) = 2.02eV
hc 5×6.63×10 ×3×10 E = nhν = n = 7 λ 5.0×10 18 =1.99×10 J
34
8
个这样的光子， 若每秒钟都能吸收5个这样的光子，则到达 每秒钟都能吸收 个这样的光子 眼睛的功率为: 眼睛的功率为
E 1.99×10 18 P= = =1.99×10 W t 1
c
λ0
得铝的红限波长为：
34 8
hc 6.63×10 ×3×10 λ0 = = 19 A 4.2×1.6×10 7 = 2.96×10 m
8. 在一定条件下，人眼视网膜能够对 个蓝 在一定条件下，人眼视网膜能够对5个蓝 绿光光子(λ 产生光的感觉， 绿光光子 λ=5.0 ×10-7m)产生光的感觉，此时 产生光的感觉 视网膜上接收的光能量为多少？ 视网膜上接收的光能量为多少？如果每秒钟 都能吸收5个这样的光子 个这样的光子， 都能吸收 个这样的光子，求到达眼睛的功 率为多少？ 率为多少？ 解： 5个蓝绿光光子的能量为 个蓝绿光光子的能量为
第十六章习题解答
6. 在光电效应实验中，有一个学生测定某金属 在光电效应实验中， 遏止电压Ua的绝对值 的绝对值| 遏止电压 的绝对值 Ua |和入射光波长λ有下 和入射光波长 列对应的关系： 列对应的关系：
λ(m)
| Ua |(V) 用作图法求： 用作图法求：
3.50×10-7 1.30
2.90×10-7 2.10
18
Leabharlann Baidu
1 2 hν = mv + A 2 1 2 电子初动能与遏止电压的关系： 电子初动能与遏止电压的关系： mv = eUa 2
为纵坐标， 为横坐标， 以Ua为纵坐标，v 为横坐标，根据已知条件作 为纵坐标 图：
∴hν = eUa + A h A U ∴ a = ν e e
λ(m)
| Ua |(V) v=c/λ(Hz) Ua (V)
15 1
（2）根据爱因斯坦光电效应方程有： ）根据爱因斯坦光电效应方程有：
hν = eUa + A
当: Ua =0时，hv = hv0 时 有图可知： 有图可知：Ua =0 v0= 5.00×1014Hz
(3) 由直线方程
h A Ua = ν e e A = 2.0 e
由图知直线的截距： 由图知直线的截距：
34 8
(2)由 由
得铝得截止电压： 得铝得截止电压：
1 2 eUa = Emax = mv max 2
19
Emax 3.23×10 Ua = = = 2.02V 19 e 1.6×10
(3)当调到截止电压时，发射得光电子动能为 当调到截止电压时， 当调到截止电压时 零，即：
hν = A
又：ν0 =
2.40×10-7 3.10
(1)普朗克常量 与电子电量 之比 ； 普朗克常量h与电子电量 之比h/e； 普朗克常量 与电子电量e之比 (2)该金属光电效应的红限频率； 该金属光电效应的红限频率； 该金属光电效应的红限频率 (3)该金属的电子逸出功 。 该金属的电子逸出功A。 该金属的电子逸出功
解： （1）根据爱因斯坦光电效应方程： ）根据爱因斯坦光电效应方程：
2 1 0 －1 －2 1 3
3.50×10-7 1.30 8.57×1014
2.90×10-7 2.10 10.3×1014
2.40×10-7 3.10 12.5×1014
v(×1014Hz)
5 7 9 11 13
点求直线的斜率 由2、3点求直线的斜率： 、 点求直线的斜率
3.10 2.10 h U ∴k = = = 14 e ν (12.5 10.3) ×10 = 4.5×10 J s C