Physic Labs

問題 3

波長 λ=400\lambda=400 nm の単色光を、仕事関数 W=2.00W=2.00 eV の金属表面に照射する。hc=1240hc=1240 eV nm、電子の電荷の大きさを ee とし、十分な強度で光電子はあらゆる方向に放出されるとする。(a) 光子エネルギーと光電子の最大運動エネルギーを計算せよ。(b) 光電子が集電極に到達しないようにする阻止電圧を求めよ。(c) 同じ金属で光電効果を起こす最長波長を計算せよ。(d) 光を λ=300\lambda=300 nm に変えたときの新しい最大運動エネルギーを求めよ。
Kmax⁡=Eγ−W=3.10−2.00=1.10 eVK_{\max}=E_\gamma-W=3.10-2.00=1.10\ \mathrm{eV}
problems.proof.analysis

光子エネルギーの一部は金属の仕事関数を克服するために使われる。残りが運動エネルギーとなり、最も弱く束縛された表面の電子がこの最大値を得る。