Question

11．2009年諾貝爾物理學(xué)獎得主威拉德•博伊爾和喬治•史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖象傳感器．他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理．如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律．圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽極．理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓．現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向左滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為1.7V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷錯誤的是（　�。�

• A． 光電管陰極材料的逸出功為1.05eV
• B． 電鍵S斷開后，電流表G中有電流流過
• C． 若用光子能量為3eV的光照射陰極A，光電子的最大初動能一定變大
• D． 改用能量為1.0eV的光子照射，移動變阻器的觸點c，電流表C中也可能有電流

Answer 1

分析 A、該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為0，知道光電子點的最大初動能為1.7eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程E_Km=hγ-W₀，求出逸出功．
B、電鍵S斷開，只要有光電子發(fā)出，則有電流流過電流表．
D、改用能量為1.5eV的光子照射，通過判斷是否能發(fā)生光電效應(yīng)來判斷是否光電流．

解答 解：A、該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為0，知道光電子點的最大初動能為1.7eV，
根據(jù)光電效應(yīng)方程E_Km=hγ-W₀，W₀=10.5eV-1.7eV=8.8eV．故A錯誤．
B、電鍵S斷開后，用光子能量為10.5eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過電流表．故B正確．
C、若用光子能量為3eV的光照射陰極A，入射光的頻率小于極限頻率，不會發(fā)生光電效應(yīng)，因此沒有光電子的最大初動能可言，更談不上如何變化，故C錯誤；
D、改用能量為1.0eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，無光電流．故D錯誤．
本題選擇錯誤的，故選：ACD．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，以及光電效應(yīng)方程E_Km=hγ-W₀．