改用频率略低的紫光照射不一定能发生光电效应,所以电流表可能有示数.(2)由题图乙可知,当该装置所加的电压为反向电压,电压为-2 V时,电流表示数为0,则光电子的最大初动能为2 eV,即3.2×10-19 J,根据光电效应方程得Ek=hν-W,则W=3 eV=4.8×10-19 J.
爱因斯坦光电效应方程的应用技巧
爱因斯坦光电效应方程表达式为hν=mv2+W,其中mv2=Ek是最大初动能,W为金属的逸出功.根据公式得到常见物理量的求解:
(1)最大初动能:Ek=hν-W
(2)遏止电压:eU0=Ek⇒U0=
(3)截止频率:ν0=
三、用图像表示光电效应的规律
1.Ek-ν图像
根据爱因斯坦光电效应方程得Ek=hν-W,光电子的最大初动能Ek是入射光频率ν的一次函数,图像如图2所示.其横轴截距为金属的截止频率ν0,纵轴截距是金属的逸出功的负值,斜率为普朗克常量h.
图2
2.I-U图像
光电流I随光电管两极间电压U的变化图像如图3所示,图中Im为饱和光电流,U0为反向遏止电压.利用mv=eU0可得光电子的最大初动能.
图3
3.U0-ν图像
遏止电压与入射光频率ν的关系图像如图4所示:
图中的横轴截距ν0为截止频率.当入射光频率大于截止频率时,遏止电压U0随入射光频