【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！...

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光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。