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第 3 题

频率为 ff 的单色光照射逸出功为 ϕ\phi 的金属，设 hf>ϕhf>\phi，因此能够发射光电子；hh 为普朗克常数。每个光子将能量传给一个电子，忽略电子逸出后的碰撞；ee 为电子电荷量的大小。遏止电压 VsV_s 定义为恰好能阻止最快电子到达阳极所需反向电压的大小。(a) 为单个光子与最大动能电子写出能量平衡。(b) 求 Kmax⁡K_{\max} 与 VsV_s。(c) 预测它们随光频率和光强改变的规律。 逸出功是电子离开金属表面所需的最小能量，光子能量扣除这部分后才成为电子动能。遏止电场对电子做负功，直至最快电子停止。提高频率会改变单个光子的能量；在频率超过阈值后，提高光强主要增加发射电子数，而不改变最大动能。 解答需明确说明所用条件，并区分各项的物理意义；检查各式量纲后，还要在题目假设适用的范围内判断结果是否合理。 推导时保持符号约定一致，最终结果还应能由相应的守恒关系或基本定律直接验证。 同时检查所得方向与大小是否符合题设的物理图景。
problems.proof.stepOf
problems.proof.prevStepproblems.proof.nextStep
hf=ϕ+Kmax⁡hf=\phi+K_{\max}
problems.proof.analysis

光子能量分配为克服逸出功和发射电子的最大动能。 假设单光子光电发射，并忽略逸出后的能量损失。