Question

【題目】如圖所示，相距為d的兩平行金屬板A、B足夠大，板間電壓恒為U，有一波長為λ的細激光束照射到B板中央，使B板發生光電效應，已知普朗克常量為h，金屬板B的逸出功為W，電子質量為m，電荷量e，求：

(1)從B板運動到A板所需時間最短的光電子，到達A板時的動能；

(2)光電子從B板運動到A板時所需的最長時間．

Answer 1

【答案】解：(1)根據愛因斯坦光電效應方程EK= h—W，光子的頻率為．所以，光電子的最大初動能為EK=－W.能以最短時間到達A板的光電子，是初動能最大且垂直于板面離開B板的電子，設到達A板的動能為EK1，由動能定理，得eU= EK1一EK，

所以EK1 =eU＋－W．

(2)能以最長時間到達A板的光電子，是離開B板時的初速度為零或運動方向平行于B板的光電子．則，得t=d

【解析】（1）根據愛因斯坦光電效應方程有：EK=hv-W
光子的頻率：
所以，光電子的最大初動能：
能以最短時間到達A板的光電子，是初動能最大且垂直于板面離開B板的電子，設到達A板時的動能為EK1，由動能定理：eU=EK1-EK
所以：Ek1＝eU+-W
（2）能以最長時間到達A板的光電子，是離開B板時的初速度為零或運動方向平行于B板的光的電子．
因為：

所以：