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学习
(2023·江苏南通·海安高级中学校考模拟预测)用如图甲所示的电路研究光电管的特性,入射光频率为,光电管A、K两极的电势差为Uab。如图乙所示,在U-
坐标系中,阴影部分表示能产生光电流的Uab和
取值范围。已知普朗克常量为h,电子电量为e,及乙图中的
、
、U1。
(1)求图乙中B点对应的光电子到达A极板时的最大动能Ek;
(2)图甲中使用一激光发生器发射频率为的入射光束,假设K板吸收的光子数是入射总光子数的η倍,电流表读数最大值为I0。则该激光发生器的最小功率P;
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由图乙可知,K材料的极限频率为,
点对应入射光频率为
,加正向电压
后,由光电效应方程
由动能定理
故图乙中B点对应的光电子到达A极板时的最大动能
(2)设经过时间t产生光子数n,则
解得
吸收光子数
光电子数
最大电流时为t时间内产生的光电子全部达到A板,则
故