如图所示,相距为d的两平行金属板A、B足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应,已知普朗克常量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量e.
求: (1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能;
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.
德布罗意认为:任何一个运动着的物体,都有着一种波与它对应,波长是,式中P是运动着的物体的动量,h 是普朗克常量。已知某种紫光的波长是440nm,若将电子加速,使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的10-4倍,求:
(1)电子的动量的大小;
(2)试计算加速电压的大小。(电子质量m=9.1×10-31kg,电子电荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,加速电压的计算结果取一位有效数字)
深沉的夜色中,在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道.如图所示是一个航标灯自动控制电路的示意图.电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属.下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长,又知可见光的波长在400~770 nm(1 nm=10-9m).
各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长:
金属 | 铯 | 钠 | 锌 | 银 | 铂 |
极限频率(Hz) | 4.545×1014 | 6.000×1014 | 8.065×1014 | 1.153×1015 | 1.529×1015 |
极限波长(μm) | 0.660 0 | 0.500 0 | 0.372 0 | 0.260 0 | 0.196 2 |
根据图和所给出的数据,你认为:
(1)光电管阴极K上应涂有金属________;
(2)控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触;
(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时,稍有不慎就会把手压在里面,造成工伤事故.如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机,这时电路中开关S应和________接触,这样,当工人不慎将手伸入危险区域时,由于遮住了光线,光控继电器衔铁立即动作,使机床停止工作,避免事故发生.
太阳能直接转换成电能的基本原理是利用光电效应.如图所示是测定光电流的电路简图,光电管加正向电压.
(1)标出电源和电流表的正负极______________;
(2)入射光应照在________极上.
(3)电流表读数是10 μA,则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个.
某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21 eV,用波长为2.5×10- 7 m的紫外线照射阴极,已知真空中的光速为3.0×108 m/s,元电荷为1.6×10-19 C,普朗克常量为6.63×10-34 J·s。则钾的极限频率是_______Hz,该光电管发射的光电子的最大初动能是________J。(保留二位有效数字)
电子的运动受波动性的支配,对于氢原子的核外电子,下列说法正确的是( )
A. 氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置
B. 电子绕核运动时,可以运用牛顿运动定律确定它的轨道
C. 电子绕核运动时,不遵从牛顿运动定律
D. 电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的