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遏制电压是不是与最大初动能成正比的关系呢

2025-09-30 00:15:04

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遏制电压是不是与最大初动能成正比的关系呢,有没有人在啊?求别让帖子沉了!

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2025-09-30 00:15:04

遏制电压是不是与最大初动能成正比的关系呢】在光电效应实验中,我们常常会遇到“遏制电压”这一概念。它指的是当入射光的频率一定时,为了阻止所有光电子到达阳极,所需施加的反向电压。而“最大初动能”则是指光电子从金属表面逸出时所具有的最大动能。那么,遏制电压是否与最大初动能成正比呢?下面我们来详细分析。

一、基本概念回顾

1. 遏制电压(Stopping Potential, $ V_0 $):

是指当入射光照射到金属表面时,产生的光电子被电场减速至零时所需的最小反向电压。它是衡量光电子最大初动能的重要指标。

2. 最大初动能(Maximum Kinetic Energy, $ K_{\text{max}} $):

根据爱因斯坦光电效应方程,$ K_{\text{max}} = h\nu - W $,其中 $ h $ 是普朗克常数,$ \nu $ 是入射光的频率,$ W $ 是金属的逸出功。

3. 能量关系:

光电子的最大初动能等于其在电场中被加速或减速的电势能变化。即:

$$

K_{\text{max}} = eV_0

$$

其中 $ e $ 是电子电荷量,$ V_0 $ 是遏制电压。

二、遏制电压与最大初动能的关系

根据上述公式 $ K_{\text{max}} = eV_0 $,可以得出:

$$

V_0 = \frac{K_{\text{max}}}{e}

$$

这说明:遏制电压与最大初动能成正比,比例系数为 $ \frac{1}{e} $。

换句话说,当最大初动能增加时,遏制电压也相应地增大;反之亦然。

三、结论总结

项目 内容
概念 遏制电压是阻止光电子到达阳极的最小反向电压;最大初动能是光电子逸出时的最大动能
公式关系 $ K_{\text{max}} = eV_0 $
正比关系 遏制电压与最大初动能成正比,比例系数为 $ \frac{1}{e} $
实验意义 遏制电压的测量可间接反映光电子的最大初动能,用于验证光电效应理论

四、注意事项

- 遏制电压仅与入射光的频率有关,与光强无关。

- 在实际实验中,若入射光频率低于金属的截止频率,则不会产生光电效应,也就没有遏制电压。

- 实验中应确保电路稳定,避免电流波动影响测量结果。

综上所述,遏制电压确实与最大初动能成正比关系,这是光电效应理论中的一个重要结论,也是实验验证的重要依据。

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