原子

【演習】光電効果の実験

物理【原子】補講『光電効果の実験』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

光電効果の実験光電効果において,飛び出す電子を直接肉眼で見るのは不可能。直接がダメなら間接的に測定できるよう,実験装置や方法を工夫することが重要です!...
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問題

光電管で図1のような回路をつくる。 陰極に波長3.3×10-7mの光をあてながら,陽極の電位を変化させると回路に電流が流れた(図2参照)。 プランク定数をh=6.6×10-34J・s,真空中の光の速さをc=3.0×108m/s,電気素量をe=1.6×10-19Cとして以下の各問に答えよ。

[Level.1]
陰極から飛び出した電子の運動エネルギーの最大値を求めよ。

[Level.2]
陰極に用いた金属の仕事関数を求めよ。

[Level.3]
陰極にあてる光の強度をもとの4倍にすると,陽極の電位と電流の関係はどうなるか。グラフの概略を書け。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
3.2×10-19J

[Level.2]
2.8×10-19J

[Level.3]
下図参照。

(※ 解説は現在準備中。)